Edelmetallkristallisation

Intro

Edelmetallkristalle gelten als neuer Rohstoff für das Luxusgütersegment. Unser Team von MetaMetals entwickelt handelbare Produkte rund um kristallisierte Edelmetalle.

CVT

Nur die wenigsten Menschen wissen, dass es möglich ist, aus einigen der seltensten Elemente auf diesem Planeten erstaunliche Kristalle mit einzigartiger Struktur, ästhetischem Glanz und außergewöhnlich hoher Reinheit herzustellen.

Etwas Chemie und ein Gas von A nach B strömen zu lassen; Diese Dinge könnten einem in den Sinn kommen, wenn man zum ersten Mal „Chemical Vapour Transport“ (CVT) liest. Eigentlich ist das eine gute Zusammenfassung. Ein Feststoff, in unserem Fall ein Edelmetall, wird in einem Reagenzglas unter Verwendung eines Transportmittels/Gases und Wärme verflüchtigt. Das „edle Gas“ bewegt sich entlang eines Temperaturgradienten zum kühleren Ende. Wenn alle Bedingungen perfekt passen, wachsen Kristalle langsam zu einzigartigen Strukturen am Ende des Reagenzglases. Ein Rezept mit den notwendigen Bestandteilen könnte man wohl so auflisten:

- Ein Transportmittel (Gas welches im Stande ist das Edelmetall zu transportieren) sowie ein für den Prozess passendes Edelmetall
- 2-Zonen Ofen (hier ist ein spezielles Gerät notwendig)
- Ein ausgezeichneter Materialwissenschaftler + hervorragendes Know-How
- Energie

Jedes Edelmetall erfordert eine gänzlich andere Konfiguration der Bedingungen (Temperaturgradient, Transportgas). Kristalle wachsen über viele Wochen bis Monate hinweg. Wenn sich die für die Kristallisation notwendigen Werte (z.B. Temperatur) nur minimal vom Optimum entfernen, gelingt die Kristallisation nicht. Auch eine Änderung während des Prozesses kann zum Schnellen Ende einer vorher gelungenen Kristallisation führen. Darüber hinaus wissen nur wenige Menschen auf der Erde, wie man mit den Prozessen umgeht. Aufgrund dieser hochspeziellen Verarbeitung wie es z.B. bei der Kristallisation von Osmium der Fall ist, sind die Wissenschaftler, die genaue Kenntnis über den Prozess haben auf einer Hand abzählbar. Bei anderen Edelmetallen (z.B. Rhodium, Iridium) existieren noch keine Ergebnisse einer erfolgreichen Kristallisation. Das liegt aber auch daran, dass durch mühsames Trial/Error agiert werden muss. Selbst mühsam erarbeitete Simulationsergebnisse, liegen mitunter weit neben der physikalischen Realität der genauen Konfiguration. Die Edelmetallkristallisation ist eine Disziplin, die das Beste aus Wissenschaftlern hervorbringt – die Jagd nach dem besten Kristall, der Ehrgeiz, jedes Mal aufs Neue ein edles Produkt zu schaffen, oder das letzte sogar in den Schatten zu stellen. Durch Gespräche mit Spitzenwissenschaftler wie mit meinem Kollegen Dr. Alexander Wimmer, kann man sofort herausfinden, welcher Wissensstand erforderlich ist, um dies tatsächlich zu ermöglichen. Know-How, Geschick, Energie, Geduld und Beharrlichkeit kombiniert mit der harten Realität der Edelmetallpreise, bei der schon ein kleiner Fehler ein Vermögen kostet.

Energieverbrauch:
Die Edelmetallkristallisation benötigt elektrische Energie. In unserem Fall werden die 2 Zonen Öfen vollständig mit erneuerbaren Energiequellen betrieben. Niederösterreich ist bekannt für viele Donauwasserkraftwerke, Windparks und den rasanten Ausbau der Solarenergie, der in vielen Teilen des Bundeslandes sogar die Strominfrastruktur an seine Grenzen bringt.

Entropie

Im Grunde ist es eines der elegantesten Konzepte der Physik. Bei richtiger Anwendung öffnet es die Tür zu einem tieferen Verständnis vieler verschiedener Bereiche wie Elektronik, Thermodynamik oder, wie in unserem Fall, der Edelmetallkristallisation. Es erklärt perfekt, worum es bei der Kristallisation geht wie sie tatsächlich etwas schaffen kann, das es wert ist, als Investitionsgut bezeichnet zu werden. 

Entropie wird oft als „Maß der Ordnung/Unordnung eines Systems“ bezeichnet. Dies ist möglicherweise nicht die genaue Formulierung, die Boltzmanns berühmte Formel begründet, jedoch bietet sie eine schöne Möglichkeit, etwas Kompliziertes in einfachen Worten zu erklären. Entropie verbindet Begriffe wie Wahrscheinlichkeit und Energie miteinander. Als Österreicher,erwähnt man an dieser Stelle gerne, dass ein ehemaliger Landsmann, Ludwig Boltzmann, diese Theorie geprägt hat. Je niedriger die Entropie eines Systems, desto mehr „Ordnung“ herrscht im System. Die Natur selbst neigt dazu, nicht nur einen energetisch günstigen Zustand anzunehmen, sondern auch den Wahrscheinlichsten.

Zur Erklärung nehmen wir als Beispiel Sauerstoffmoleküle. Zu unserem Glück sind die  O2-Moleküle nicht an einem Punkt im Raum konzentriert. Nein, sie sind zufällig um uns herum verteilt und ergeben eine günstige Konzentration, die das Leben ermöglicht. Es ist die Entropie, die die Erklärung liefert. Und hier ist die großartige Botschaft über die Entropie: Wir können Energie nutzen, um etwas in einen geordneteren, unwahrscheinlicheren Zustand zu bringen.

Ökonomie

Selbst Aspekte der Wirtschaftswissenschaften lassen sich über das Konzept der Entropie verstehen. Es liegt in der Natur des Menschen, Ordnung in Systeme zu bringen, die uns umgeben. Wir bauen Wolkenkratzer, Supercomputer, Raumfähren usw. und alles davon ist im Hinblick auf die Entropie relativ einfach zu erklären: Wir verwenden Energie, um etwas in einen geordneteren/weniger wahrscheinlichen/komplexeren Zustand zu bringen, der so in der Natur nicht zufällig auftreten würde. Und so können wir Wirtschaft mit Entropie verbinden: Energie. Der letzte Schritt besteht darin, Geld mit Energie zu verbinden. Fiat-Geld ist ein vom Menschen geschaffener Wert, der ganz offensichtlich nicht von der Natur definiert ist. Wir neigen dazu, ihn als Referenz zu verwenden, um den Preis menschlicher Arbeit und Energie zu definieren. 

Vergleich zu Gold

Goldinvestitionen können auch über die Entropie verstanden werden, die meisten Menschen sind sich dieser Tatsache jedoch nicht direkt bewusst. Fragen Sie sich einfach: Wenn ich Goldbarren kaufe, welchen genauen Nachfragezyklus löse ich mit meiner Wahl aus? Goldatome, die zufällig in der Erdkruste verteilt sind, werden durch den Einsatz von Energie abgebaut und in einen geordneteren Zustand gebracht. Würde dieser Prozess von Natur aus passieren? Nur mit vernachlässigbarer Wahrscheinlichkeit. Tatsächlich investieren Sie also in die Verringerung der Entropie eines bestimmten Elements in einem System. Sie möchten einen geordneten Zustand der Atome erreichen (ein Goldbarren in den Händen).

Warum genau Gold? Dem Edelmetall ist es gelungen, zu einem der ernstzunehmendsten ökonomischen Indikatoren in der Geschichte der Menschheit zu werden. Ein Indikator, der eine Verbindung zwischen dem menschlichen Konstrukt des Fiat-Geldes und der realen Energie/menschlichen Arbeitskraft herstellt. Gold dient als Sicherheitsventil für einen Prozess. Wenn in unserem System alles in Ordnung wäre, hätte Gold weniger große Relevanz. Wenn es jedoch eine Diskrepanz zwischen der realen physikalischen Maßeinheit für Energie und den Zahlen gibt, die wir für unsere Geschäfte nutzen, fängt das Ventil an zu arbeiten. Jetzt versuchen wir, das mit der Edelmetallkristallisation in Verbindung zu bringen. Ich werde oft von Leuten, die weder über Entropie oder Edelmetallkristallisation Bescheid wissen, mit ein wenig Skepsis gefragt: „Warum sollte ich einen Kristall kaufen, wenn ich eine Goldunze bekommen könnte?“ Ich würde gerne die Frage erwidern: „Warum gibt man sich mit höherer Entropie, größerer Unordnung, weniger Reinheit und etwas, das einfach wahrscheinlicher in der Natur vorkommt zufrieden?“ Darauf konnte mir noch niemand ein Gegenargument liefern, denn eine rationale Erklärung gibt es nicht.

Als Faktor wird dann noch die fehlende Handelbarkeit ins Rennen geworfen. Lasst das jedoch die Sorge von MetaMetals sein. Sobald man versteht, dass kristallisierte Edelmetalle den Segen der Physik auf ihrer Seite haben, fängt es an interessant zu werden.

Weitere Quellen:
 – wiki.aalto.fi
– "The transport book"
– Max Planck Institute