Klärung der anomalen Erhaltung von Clathrat Hydraten

In diesem interdisziplinären wissenschaftlichen Projekt widmen sich Dr. Stefan Arzbacher und sein Forschungsteam an der Universität Innsbruck der Untersuchung von Clathrat- Hydraten. Diese facettenreichen Verbindungen sind feste, eisähnliche Strukturen, in denen Gasmoleküle in einem Netzwerk aus Wassermolekülen eingeschlossen sind. Die Studie verfolgt das ambitionierte Ziel, bisher ungeklärte Fragen bezüglich der Erhaltungsmechanismen dieser Hydrate zu beantworten. Dies ist von besonderer Relevanz für Bereiche wie Energiespeicherung und umweltfreundliche Technologien, wo Clathrat- Hydrate zur Anwendung gebracht werden sollen. Die Motivation hinter dieser Forschung liegt in der bemerkenswerten Fähigkeit einiger Clathrat-Hydrate, sich dem Zerfall zu widersetzen, selbst unter Bedingungen, bei denen sie nach thermodynamischen Gesetzen zerfallen müssten. Obwohl diese Eigenschaft bereits intensiv erforscht wurde, insbesondere im Hinblick auf Anwendungen wie Energiespeicherung und Gastrennung, bleibt das wissenschaftliche Verständnis der zugrunde liegenden physikochemischen Prozesse noch lückenhaft. Das Projekt strebt an, diese Wissenslücke durch den Einsatz einer innovativen Kombination von Methoden, darunter Röntgenbeugung, Umwelt-Elektronenmikroskopie, Kalorimetrie, mikrotomografische Bildgebung und numerische Simulationen, zu schließen. Die Hauptziele des Projekts sind zweierlei: Erstens soll ein tiefgreifendes Verständnis der Mechanismen erlangt werden, die das ungewöhnliche Phänomen der Selbsterhaltung ermöglichen, um die vorherrschende Hypothese der Bildung eines schützenden Eisschilds zu testen. Zweitens sollen innovative Verfahren entwickelt werden, die eine Ausnutzung des Effekts und damit die stabile Konservierung dieser Hydrate ermöglichen. Durch die Fokussierung auf die grundlegenden wissenschaftlichen Fragestellungen hinsichtlich der Zerfallsdynamik von Clathrat-Hydraten, strebt dieses Forschungsprojekt somit danach, unser Verständnis dieser komplexen Gebilde zu erweitern, um den Weg für ihre praktische Nutzung in den Bereichen Energie und Umwelttechnologie weiter vorzubereiten.