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Compared to the medical, economic and social implications of COVID-19 vaccinations, little attention has been paid to the ecological balance to date. This study is an attempt to estimate the environmental impact of two mRNA vaccines in terms of CO2 equivalents with respect to their different freezing strategies and supply chain organization. Although it is impossible to accurately calculate the actual environmental impact of the new biochemical synthesis technology, it becomes apparent that transport accounts for up to 99% of the total carbon footprint. The emissions for air freight, road transportation and last-mile delivery are nearly as 19 times the emissions generated from ultra-deep freeze technologies, the production of dry ice, glass and medical polymers for packaging. The carbon footprint of a single mRNA vaccine dose injected into a patient is about 0.01 to 0.2 kg CO2 equivalents, depending on the cooling technology and the logistic routes to the vaccination sites in Germany.
Peter Kurzweil; Alfred Müller; Steffen Wahler. The Ecological Footprint of COVID-19 mRNA Vaccines: Estimating Greenhouse Gas Emissions in Germany. International Journal of Environmental Research and Public Health 2021, 18, 7425 .
AMA StylePeter Kurzweil, Alfred Müller, Steffen Wahler. The Ecological Footprint of COVID-19 mRNA Vaccines: Estimating Greenhouse Gas Emissions in Germany. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2021; 18 (14):7425.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil; Alfred Müller; Steffen Wahler. 2021. "The Ecological Footprint of COVID-19 mRNA Vaccines: Estimating Greenhouse Gas Emissions in Germany." International Journal of Environmental Research and Public Health 18, no. 14: 7425.
Against the background of environmental compatibility and unrestricted technical usability, synthetic, and natural transformer oils are critically compared in long-term tests under high voltage using electrical and instrumental analytical methods. Synthetic alkyl esters of pentaerythrol appear to be sustainable and sometimes superior substitutes for mineral oils in terms of chemical stability, viscosity, permittivity, and heat transport. Natural esters of unsaturated fatty acids are found to be unsuitable for equipment exposed to moist air. Adsorbed water appears to be a general problem in transformer oils. The aging mechanisms and molecular changes during long-term operation include radical reactions, and the formation, isomerization and cleavage of CC bonds. Extensive material data are provided.
Peter Kurzweil; Christian Schell; Rainer Haller; Pavel Trnka; Jaroslav Hornak. Environmental Impact and Aging Properties of Natural and Synthetic Transformer Oils under Electrical Stress Conditions. Advanced Sustainable Systems 2021, 5, 2100079 .
AMA StylePeter Kurzweil, Christian Schell, Rainer Haller, Pavel Trnka, Jaroslav Hornak. Environmental Impact and Aging Properties of Natural and Synthetic Transformer Oils under Electrical Stress Conditions. Advanced Sustainable Systems. 2021; 5 (8):2100079.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil; Christian Schell; Rainer Haller; Pavel Trnka; Jaroslav Hornak. 2021. "Environmental Impact and Aging Properties of Natural and Synthetic Transformer Oils under Electrical Stress Conditions." Advanced Sustainable Systems 5, no. 8: 2100079.
For lithium iron phosphate batteries (LFP) in aerospace applications, impedance spectroscopy is applicable in the flat region of the voltage-charge curve. The frequency-dependent pseudocapacitance at 0.15 Hz is presented as useful state-of-charge (SOC) and state-of-health (SOH) indicator. For the same battery type, the prediction error of pseudocapacitance is better than 1% for a quadratic calibration curve, and less than 36% for a linear model. An approximately linear correlation between pseudocapacitance and Ah battery capacity is observed as long as overcharge and deep discharge are avoided. We verify the impedance method in comparison to the classical constant-current discharge measurements. In the case of five examined lithium-ion chemistries, the linear trend of impedance and SOC is lost if the slope of the discharge voltage curve versus SOC changes. With nickel manganese cobalt (NMC), high impedance modulus correlates with high SOC above 70%.
Peter Kurzweil; Wolfgang Scheuerpflug. State-of-Charge Monitoring and Battery Diagnosis of Different Lithium Ion Chemistries Using Impedance Spectroscopy. Batteries 2021, 7, 17 .
AMA StylePeter Kurzweil, Wolfgang Scheuerpflug. State-of-Charge Monitoring and Battery Diagnosis of Different Lithium Ion Chemistries Using Impedance Spectroscopy. Batteries. 2021; 7 (1):17.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil; Wolfgang Scheuerpflug. 2021. "State-of-Charge Monitoring and Battery Diagnosis of Different Lithium Ion Chemistries Using Impedance Spectroscopy." Batteries 7, no. 1: 17.
The capacitance values printed on capacitor housings do not reflect the actual capacitance available for any technical application. The complex properties of the pseudocapacitance and the aging behavior of practical supercapacitors are reviewed with regard to the state-of-the-art and the latest findings. The long-term stability of various electrolyte systems and carbon materials is critically examined under phenomenological aspects that reflect the typical fault pattern of supercapacitors. Electrolyte resistance and voltammetric capacitance are reliable aging indicators. High temperatures have a greater impact on service life than high voltages, and overvoltages are worse than high currents. The anode more than the cathode suffers from a loss of pore volume, increase of nitrogen and fluorine compounds, and the unstable adhesive layer between active carbon and aluminum. Unwanted material changes and chemical reactions in the supercapacitor reflect the influence of water over several years in the life test. Credible reaction pathways are identified for the known aging processes. Fundamentals and materials are reviewed in a separate part.**
Peter Kurzweil; Josef Schottenbauer; Christian Schell. Past, Present and Future of Electrochemical Capacitors: Pseudocapacitance, Aging Mechanisms and Service Life Estimation. Journal of Energy Storage 2021, 35, 102311 .
AMA StylePeter Kurzweil, Josef Schottenbauer, Christian Schell. Past, Present and Future of Electrochemical Capacitors: Pseudocapacitance, Aging Mechanisms and Service Life Estimation. Journal of Energy Storage. 2021; 35 ():102311.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil; Josef Schottenbauer; Christian Schell. 2021. "Past, Present and Future of Electrochemical Capacitors: Pseudocapacitance, Aging Mechanisms and Service Life Estimation." Journal of Energy Storage 35, no. : 102311.
Korrosion zerstört Materialien durch chemische und elektrochemische Reaktionen. Kein Werkstoff widersteht auf Dauer allen Chemikalien und Umwelteinflüssen.
Peter Kurzweil. Korrosion und Korrosionsschutz. Angewandte Elektrochemie 2020, 114 -130.
AMA StylePeter Kurzweil. Korrosion und Korrosionsschutz. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():114-130.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Korrosion und Korrosionsschutz." Angewandte Elektrochemie , no. : 114-130.
Der langsamste Teilschritt bestimmt die Reaktionsgeschwindigkeit: Bei kleinen Strömen ist es meist der Durchtrittsvorgang, bei hohen Strömen die Diffusion. Jede kinetische Hemmung wirkt auf die Zelle wie ein Spannungsabfall oder Widerstand. Die Geschwindigkeit der Elektrodenreaktion hängt zudem ab von äußeren Variablen (Temperatur, Druck, Potential, Strom), den Eigenschaften der Elektrode (Material, Oberfläche, Geometrie), dem Elektrolyt (Konzentration, pH, Lösemittel) und dem Stofftransport (Strömung, Diffusion, Konvektion, Adsorption).
Peter Kurzweil. Elektrodenkinetik. Angewandte Elektrochemie 2020, 52 -60.
AMA StylePeter Kurzweil. Elektrodenkinetik. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():52-60.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Elektrodenkinetik." Angewandte Elektrochemie , no. : 52-60.
Elektrolyse ist die Zersetzung eines festen, flüssigen oder schmelzflüssigen Ionenleiters (Elektrolyt) durch einen von außen aufgezwungenen elektrischen Strom. Plus- und Minuspol sind gegenüber eine Batterie vertauscht.
Peter Kurzweil. Elektrolyse. Angewandte Elektrochemie 2020, 198 -212.
AMA StylePeter Kurzweil. Elektrolyse. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():198-212.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Elektrolyse." Angewandte Elektrochemie , no. : 198-212.
In Metallen und Halbleitern sind Elektronen und Defektelektronen (Löcher) die Träger der elektrischen Ladung Q. In wässrigen Lösungen und Festelektrolyten transportieren Ionen den elektrischen Strom. Kationen sind positiv geladene Teilchen.
Peter Kurzweil. Elektrochemische Zellen und Elektrodenvorgänge. Angewandte Elektrochemie 2020, 5 -31.
AMA StylePeter Kurzweil. Elektrochemische Zellen und Elektrodenvorgänge. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():5-31.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Elektrochemische Zellen und Elektrodenvorgänge." Angewandte Elektrochemie , no. : 5-31.
Elektrolyte (Ionenleiter) transportieren elektrische Ladung mittels beweglicher Ladungsträger. Der innere Ionenstrom im Elektrolyt zwischen den Elektroden schließt den äußeren Stromkreis mit Elektronenfluss zum elektrischen Verbraucher.
Peter Kurzweil. Elektrolyt und Doppelschicht. Angewandte Elektrochemie 2020, 32 -51.
AMA StylePeter Kurzweil. Elektrolyt und Doppelschicht. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():32-51.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Elektrolyt und Doppelschicht." Angewandte Elektrochemie , no. : 32-51.
Lebende Zellen verbrennen Nährstoffe nicht unkontrolliert, sondern oxidieren sie schrittweise durch Redoxsysteme (Mediatoren) unter Gewinnung von Adenosintriphosphat (ATP). In der biologischen Energiewährung ATP speichert die Säugetierzelle 2 ٠ 32;3 = 64;6 kJ/mol in zwei energiereich gebundenen Phosphatresten. Der Mensch setzt täglich etwa das halbe Körpergewicht an ATP um: 50. . . 133 kg, je nach Schwere der Arbeit (Energieumsatz 6400. . . 17000 kJ/d).
Peter Kurzweil. Bioelektrochemie. Angewandte Elektrochemie 2020, 234 -242.
AMA StylePeter Kurzweil. Bioelektrochemie. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():234-242.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Bioelektrochemie." Angewandte Elektrochemie , no. : 234-242.
Die Raum-Zeit-Ausbeute ist die pro Zeiteinheit und Reaktorvolumen produzierte Masse des Zielprodukts. Vorteilhaft sind: (1) hohe Stromdichte, große Elektrodenoberfläche (▷Tab. 16.1), kleine Partikel in Feststoffschichten, (2) kleiner Elektrolytwiderstand, enger Elektrodenabstand, (3) guter Stofftransport, hohe Strömungsgeschwindigkeit mit Turbulenz, bewegliche Elektroden.
Peter Kurzweil. Elektrochemische Technik. Angewandte Elektrochemie 2020, 284 -292.
AMA StylePeter Kurzweil. Elektrochemische Technik. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():284-292.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Elektrochemische Technik." Angewandte Elektrochemie , no. : 284-292.
Eine Brennstoffzelle ist keine thermische Maschine, sondern eine Batterie. Der Brennstoff, meist Wasserstoff, verbrennt nicht mit Feuererscheinung und Wärmefreisetzung, sondern wird still mit Luftsauerstoff elektrochemisch oxidiert. Brennstoffzellen wandeln die im Brennstoff gespeicherte chemische Energie direkt in Elektrizität um — ohne Umweg über Wärme! Innere Energie wird nicht als Wärme auf ein Arbeitsmedium wie Wasser oder Dampf übertragen.
Peter Kurzweil. Brennstoffzellen. Angewandte Elektrochemie 2020, 155 -193.
AMA StylePeter Kurzweil. Brennstoffzellen. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():155-193.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Brennstoffzellen." Angewandte Elektrochemie , no. : 155-193.
Elektroorganische Synthesen [113] haben die Freiheitsgrade Strom und Potential – neben Druck, Temperatur und Konzentration –, um die Art und Geschwindigkeit der Reaktion zu steuern. Potentiostatische Elektrosynthesen verlaufen mit hoher Selektivität, ohne chemische Oxidationsmittel und bei bis zu ±2 V NHE, wenngleich nicht immer kostengünstig und mit Löslichkeits- und Stofftransportproblemen behaftet. Die kathodische Hydrodimerisierung von Acrylnitril zu Adiponitril, die Seitenkettenoxidation von Alkylaromaten und die Produktion perfluorierter Verbindungen haben großtechnische Bedeutung.
Peter Kurzweil. Organische Elektrochemie. Angewandte Elektrochemie 2020, 275 -282.
AMA StylePeter Kurzweil. Organische Elektrochemie. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():275-282.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Organische Elektrochemie." Angewandte Elektrochemie , no. : 275-282.
Thermische Emission (Glühemission). Freisatz von Elektronen beim Erhitzen von Festkörpern nach der Richardson-Gleichung (auch: Richardson-Dushman-Gleichung).
Peter Kurzweil. Halbleiter und Fotoelektrochemie. Angewandte Elektrochemie 2020, 218 -233.
AMA StylePeter Kurzweil. Halbleiter und Fotoelektrochemie. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():218-233.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Halbleiter und Fotoelektrochemie." Angewandte Elektrochemie , no. : 218-233.
Eine Batterie (Primärelement) wandelt chemische Energie irreversibel in elektrische Energie und Wärme um und ist nicht wiederaufladbar. Ein Akkumulator (Sekundärelement, engl. secondary battery) ist wiederaufladbar, wobei der Ladevorgang das galvanische Element erzeugt. In der internationalen Fachliteratur steht „battery“ oftmals auch für wiederaufladbare Systeme.
Peter Kurzweil. Batterien und Akkumulatoren. Angewandte Elektrochemie 2020, 132 -154.
AMA StylePeter Kurzweil. Batterien und Akkumulatoren. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():132-154.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Batterien und Akkumulatoren." Angewandte Elektrochemie , no. : 132-154.
Galvanische Metallüberzüge entstehen durch kathodische Metallabscheidung. Das entfettete Werkstück taucht als Abscheidungskathode (Minuspol) in eine Metallsalzlösung des gewünschten, dekorativen oder korrosionsfesten Überzugs. Eine Opferanode liefert Metallionen nach.
Peter Kurzweil. Galvanotechnik. Angewandte Elektrochemie 2020, 213 -215.
AMA StylePeter Kurzweil. Galvanotechnik. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():213-215.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Galvanotechnik." Angewandte Elektrochemie , no. : 213-215.
Elektroanalytische Methoden sind automatisierbar und erkennen Titrationsendpunkte auch in gefärbter Lösung. Die elektrometrischen Methoden messen das Elektrodenpotential E (Potentiometrie), den Strom I (Amperometrie), die elektrische Ladung Q (Coulometrie) oder den Widerstand R (Konduktometrie). Stationäre Methoden arbeiten mit konstanten, instationäre Methoden (transiente Methoden) mit zeitlich veränderlichen Strömen und Spannungen.
Peter Kurzweil. Elektroanalytik und Sensorik. Angewandte Elektrochemie 2020, 62 -113.
AMA StylePeter Kurzweil. Elektroanalytik und Sensorik. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():62-113.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Elektroanalytik und Sensorik." Angewandte Elektrochemie , no. : 62-113.
Elektrodialyse ist ein analytisch-technisches Verfahren zur Stofftrennung flüssig/flüssig, zum Beispiel zur Entsalzung von Meerwasser und küstennahem Grundwasser oder zur Abwasseraufbereitung. Ionische Verunreinigungen werden durch selektive Membranen im elektrischen Feld abgetrennt. Ein Konzentrationsgradient (Dialyse) erzwingt die Ionenbewegung durch dieMembran. Ein Modul aus 100–200 Dreikammereinheiten arbeitet bei mehreren hundert Volt.
Peter Kurzweil. Elektrochemische Trennverfahren. Angewandte Elektrochemie 2020, 293 -299.
AMA StylePeter Kurzweil. Elektrochemische Trennverfahren. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():293-299.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Elektrochemische Trennverfahren." Angewandte Elektrochemie , no. : 293-299.
Eine Flussbatterie, engl. Redox Flow Battery, ist ein galvanischer Speicher mit löslichen Reagentien, die aus Vorratstanks an einer Membran zusammengeführt werden. Metallionen mit mehreren Oxidationsstufen in wässriger Lösung gehen reversible Redoxreaktionen ein.
Peter Kurzweil. Flussbatterien. Angewandte Elektrochemie 2020, 194 -196.
AMA StylePeter Kurzweil. Flussbatterien. Angewandte Elektrochemie. 2020; ():194-196.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Flussbatterien." Angewandte Elektrochemie , no. : 194-196.
Chemie ist die Lehre von den Stoffen und Stoffumwandlungen. Physik erforscht Zustandsänderungen. Die Elektrochemie – als Teilgebiet der Physikalischen Chemie – verbindet die Elektrizitätslehre mit den chemischen Phänomenen an der Kontaktfläche zwischen Elektronenleiter (Elektrode) und ionischem Medium (Elektrolyt).
Peter Kurzweil. Was ist Elektrochemie? Angewandte Elektrochemie 2020, 3 -4.
AMA StylePeter Kurzweil. Was ist Elektrochemie? Angewandte Elektrochemie. 2020; ():3-4.
Chicago/Turabian StylePeter Kurzweil. 2020. "Was ist Elektrochemie?" Angewandte Elektrochemie , no. : 3-4.