Kühlen mit Sonnenlicht

Physikalische Adsorptions- und Desorptionsprozesse an Stoffen, die eine große innere Oberfläche haben, eignen sich dazu, Wärme umzuwandeln.¹ An einer Klasse hochporöser Materialien wird seit einiger Zeit intensiv geforscht: den metallorganischen Netzwerken (metal-organic framework, MOF). Das sind dreidimensionale Koordinationsnetzwerke aus Metallen und (organischen) Liganden. Sie lassen sich sehr definiert aus Metallen und organischen Gruppen aufbauen.

MOFs sind, was Porosität und reversiblen Gasaustausch angeht, anorganisch-organische Analoga von Zeolithen.² Mikroporöse, wasserstabile MOFs mit hoher Wasseraufnahmekapazität sind denkbar für thermisch angetriebene Adsorptionskühler (TDC) oder Adsorptionswärmepumpen (AHP). Sie könnten darin bisher gebräuchliche anorganische Materialien wie Silicagele oder Zeolithe ersetzen.

TDC und AHP sind Alternativen für herkömmliche Klimaanlagen oder Wärmepumpen: Sie nutzen Sonnen- oder Abfallwärme, sparen so Energie und stoßen weniger Treibhausgase aus. In solchen Geräten kann beispielsweise eine Arbeitsflüssigkeit reversibel verdampfen und adsorbieren (Abbildung 1). Wasser eignet sich dafür gut: Es hat mi

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