Die US-Marine erfindet Zink

Umweltfreundliche Erfindungen sind skalierbar und für den kommerziellen Verkauf verfügbar

TechLink

Bild: Bautaucher der US-Marine schweißen 2017 Zinkanoden an Unterwasserpfeiler des Marinestützpunkts Guam. Die Marine hat eine neue Anodenlegierung erfunden, die zinkfrei und kostengünstig ist.mehr sehen

Bildnachweis: Arthurgwain L. Marquez/Navy

Ein Forschungsteam der US-Marine hat eine Legierung zur Herstellung besserer und billigerer Unterwasseranoden entdeckt, die das Potenzial hat, das globale Geschäft mit der Wartung von Schiffen und Piers zu verändern.

Am Donnerstag veröffentlichte die Bundesregierung einen Patentantrag für die neue Aluminium-Anodenlegierung mit einem „sehr geringen Zusatz von Zinn“. Es wurde von Craig Matzdorf und Alan Grieve von der Flugzeugabteilung des Naval Air Warfare Center in Maryland erfunden.

Opferanoden werden an Schiffen und Strukturen angebracht, um sie vor Korrosion zu schützen, die durch den Elektronenfluss zwischen Metalloberflächen wie Eisen, Stahl und Aluminium verursacht wird. Beim Eintauchen in Meerwasser bilden diese Metalle eine Batterie.

Viele Anoden bestehen aus Legierungen, die hauptsächlich aus Zink bestehen, einem Metall, das die von den anderen Metallen fließenden Elektronen leicht absorbieren kann, weshalb Seeleute Anoden „Zinke“ nennen.

Allerdings ist Zink relativ schwer, teuer und giftig für Wasserlebewesen. Im Jahr 1988 wurde eine auf Aluminium basierende Alternative kommerziell erhältlich, die jedoch wegen der Korrosionsschutzeigenschaften immer noch auf Zink angewiesen war.

„Die hier beschriebenen Legierungszusammensetzungen sind so konzipiert, dass sie eine hohe Betriebseffizienz aufweisen, um die Legierung so kostengünstig wie möglich zu machen, eine hohe Stromabgabe, um eine hohe und dauerhafte Leistung bei einem gegebenen Anodengewicht (Energiedichte) zu ermöglichen, und ein optimiertes Betriebspotenzial aufweisen.“ , die je nach Anwendung variieren wird, heißt es in der Patentanmeldung der Marine.

„Ein wichtiger zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass die Legierungen dieser Erfindung kein Zink enthalten.“

Das Labor der Marine goss Halbzoll-Pucks und 1-Zoll-Würfel aus der neuen Legierung. Elektrochemische Tests ergaben eine überlegene Stromkapazität im Vergleich zu kommerziell erhältlichen Zinklegierungen.

„Da die Kosten pro Amperestunde aufgrund der hohen Stromkapazität und der aktuellen Rohstoffkosten der in den verschiedenen Anoden verwendeten Elemente geringer sind, weist die vorliegende Erfindung höhere Kosten pro Amperestunde auf, was für Benutzer und Lieferanten ein Schlüsselfaktor ist.“ sagte das Navy-Labor in der Patentanmeldung.

In Abstimmung mit dem Technologietransferbüro der Marine hilft TechLink, der Partnerschaftsvermittler des Verteidigungsministeriums, privaten Unternehmen dabei, zu verstehen, wie sie die Erfindung in neue Produkte umsetzen können.

Durch Lizenzvereinbarungen können ausländische und inländische Unternehmen die geistigen Eigentumsrechte erwerben, um die neue Anode herzustellen und an militärische und kommerzielle Kunden zu verkaufen.

Dan Swanson, leitender Technologiemanager bei TechLink, unterstützt die Marine seit mehreren Jahren bei der Lizenzierung des umfangreichen Erfindungsportfolios von Matzdorf an kompetente Industriepartner. Er sagte, die Aluminiumlegierung sei eine „herausragende“ Erfindung mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten.

„Es ist eine multifunktionale Erfindung“, sagte Swanson. „Es gibt drei Hauptanwendungen: in aluminiumreichen Beschichtungen, Massenopferanoden für Schiffe und Infrastruktur sowie im Kaltspray, das noch getestet wird.“

###

Lizenzbezogene Anfragen können an Swanson unter [email protected] oder telefonisch unter 406-994-7736 gerichtet werden.

Haftungsausschluss: AAAS und EurekAlert! sind nicht verantwortlich für die Richtigkeit der auf EurekAlert veröffentlichten Pressemitteilungen! durch beitragende Institutionen oder für die Nutzung jeglicher Informationen über das EurekAlert-System.