Sich am Kaminfeuer zu wärmen, Würstchen zu grillen oder entspannte Abende am Lagerfeuer zu verbringen, ist eine der einfachen Freuden des Lebens. Doch hast du schon einmal darüber nachgedacht, was passieren würde, wenn Feuer nicht heiß wäre? Ist das überhaupt möglich?

Ein unsichtbares Phänomen

Im frühen 19. Jahrhundert machte der britische Chemiker Sir Humphry Davy eine erstaunliche Entdeckung. Beim Experimentieren mit verschiedenen Gasgemischen bemerkte er, dass ein Draht aus Platin in einem Gemisch aus Luft und Diethyletherdampf ein blasses, phosphoreszierendes Licht erzeugt, das der Ästhetik einer Flamme ähnelt. Doch als er ein Streichholz in diese vermeintliche Flamme hielt, passierte nichts. Das Streichholz brannte nicht, und selbst Davys Finger blieben unversehrt – die so genannte „kalte Flamme“ war weniger heiß als das normale Feuer.

Wissenschaftliche Hintergründe

Kalte Flammen entstehen durch die Reaktion von Kohlenwasserstoffen mit Luft bei Temperaturen von lediglich etwa 120 Grad Celsius. Obwohl sie Flammen ähneln, erzeugen sie kaum Wärme. Dieses Phänomen hält die Umgebungstemperatur nur um etwa zehn Grad höher als die Ausgangstemperatur. Darum verbrannte Davy sich nicht, als er die Flamme berührte. Bei diesen niedrigen Temperaturen reagieren die Moleküle des Brennstoffs und des Sauerstoffs nur schwach und führen nicht zu einer vollständigen Verbrennung. Stattdessen zerfallen und rekombinieren die Moleküle zu stabilen Verbindungen wie Alkoholen und Kohlenmonoxid.

Bedeutung für die Automobilindustrie

Ein bemerkenswerter Aspekt von kaltem Feuer ist seine Relevanz für die Automobilindustrie. Kalte Flammen sind eine der Hauptursachen für das sogenannte Klopfen im Ottomotor. Wenn das Gemisch aus Treibstoff und Luft vom Kolben komprimiert wird, steigt die Temperatur. Sollte die chemische Reaktion schneller Wärme entwickeln, als der Motor ableiten kann, entzündet sich das Gemisch spontan, was zu Druckunterschieden und dem unerwünschten Klopfen führt.

Bahnbrechende Entdeckungen im All

Der Bereich der kalten Flammen wurde in den letzten Jahren weiter erforscht. Im Jahr 2012 bewies ein Forscherteam der NASA auf der Internationalen Raumstation ISS, dass kalte Flammen auch entstehen können, wenn Brennstoffe und Luft zunächst getrennt sind. Eine bahnbrechende weiterführende Studie von Peter Sunderland und seinem Team an der Universität von Maryland zeigte, dass kalte Flammen sogar mit gasförmigem Brennstoff erzeugt werden können – und das könnte die zukünftige Energieeffizienz der Motorentechnologie dramatisch verbessern.

Der Weg in die Zukunft

Die aus diesen Experimenten gewonnenen Erkenntnisse könnten dazu beitragen, Motoren effizienter zu machen und ihre Emissionen zu reduzieren. Würden Wissenschaftler die Chemie der kalten Flammen vollständig verstehen, könnte der Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren theoretisch von den aktuellen 35 Prozent auf beeindruckende 60 Prozent gesteigert werden. Viele Automobilhersteller sind bereits dabei, diese Technologie zu erforschen, um die Effizienz ihrer Motoren zu optimieren.

In der Zukunft könnte das kalte Feuer nicht nur unsere Vorstellung von Flammen revolutionieren, sondern auch eine zentrale Rolle in der Entwicklung umweltfreundlicherer Antriebssysteme spielen.

Bleibt dran, um keine spannenden Neuigkeiten über die Entwicklungen der kalten Flammen-Technologie zu verpassen!