Eine Sauerstoffkerze ist ein Stahlzylinder der eine hohe Menge an gebundenem Sauerstoff im Rahmen einer exothermen Reaktion abgeben kann.
Einsatzgebiete
Sauerstoffkerzen werden in Bereichen angewandt, in deinen eine Reservesauerstoffversorgung notwendig ist, die ohne Zuführung von weiterer Energie bei hoher Ausfallsicherheit verwendet werden kann.
Beispiele sind:
- U-Boote (insbesondere auch Rettungssystem wie dem ROV Scorpio )
- Raumfahrt (z.B. Mir (Raumstation) , ISS )
- Luftfahrt (Notfallsauerstoffsysteme für Passagiere im Dekompressionsfall)
- Bergbau (Selbstrettungssysteme , Zuführung von Notfallsauerstoffe durch enge Versorgungsschächte)
Funktion
Der Sauerstoff ist gebunden in Natriumchlorat NaClO3, das sich nach Zündung durch eine Bariumperoxid/Eisenpulvermischung gemäß NaClO3 → NaCl + 1.5 O2 zersetzt und dabei Sauerstoff freisetzt. Eine andere Alternative ist Lithiumperchlorat LiClO4 (dies kommt z.B. auf der ISS als EOP - Emergency Oxygen Pack zum Einsatz).
Teilweise wird nach Containment (Stahlzylinder) und Briket (Ladung mit Natriumchlorat, Lithiumperchlorat) differenziert. In der Regel wird die Reaktion durch einen mechanischen Auslöser angestossen.
Die Sauerstoffkerzen basierend auf Lithiumperchlorat haben i.d.R. Reaktionstemperaturen von 450-500 Grad Celsius, die mit Natirumchlorat ca. 600 Grad Celsius.
Nicht unproblematisch bei Sauerstoffkerzen ist die Hitzeentwicklung in Zusammenhang mit der gewünschten Sauerstoffentwicklung. Die Sauerstoffkzere liefert zwei der drei für eine Verbrennung (Chemie) notwendigen Komponenten. Auf der MIR ist es durch eine defekte Sauerstoffkerze beinahe zur Katastrophe gekommen. Bekannt wurde als anderes Beispiel der Absturz von ValuJet Flight 592 in USA.
Häufig werden insbesondere die Systeme die kein freies Abströmen des bei der Atmung anfallenden C02 ermöglichen mit CO2-Filter versehen, z.B. LiOH um CO2 zu binden.