Alternative Stromerzeugung Forscher finden neue Energiequelle aus feuchter Luft
Wissenschaftler haben eine neuen Weg entdeckt, Energie zu erzeugen. Sie könnte überall auf der Welt genutzt werden – und verbraucht keine Rohstoffe.
Steigende Energiepreise, immer weniger Rohstoffe und Ressourcen – derzeit stellen sich Experten sowie Verbraucher die Frage, wie man in Zukunft effizient und günstig Energie herstellen kann. Forscher von der University of Massachusetts in den USA haben nun möglicherweise eine alternative Energiequelle gefunden.
Die potenzielle Antwort auf die Energiekrise könnte demnach einfacher sein, als gedacht. Denn der Studie der Wissenschaftler zufolge, die im Fachblatt "Advanced Materials" erschienen ist, kann aus Luftfeuchtigkeit Strom gewonnen werden.
Wassermoleküle sind elektrisch geladen
Für den Mechanismus werden Materialien benötigt, deren Poren im Bereich von weniger als 100 Nanometern (Millionstel Millimetern) liegen. Wie der Studienautor Jun Yao erklärt, ist Wasser eine polare Flüssigkeit, die Schwerpunkte elektrischer Ladungen bildet. Dadurch sind einzelne Wassermoleküle nicht elektrisch neutral.
Treffen diese Wassermoleküle, die sich in der feuchten Luft befinden, auf eines dieser Materialien, wirken sie wie eine negativ geladene Substanz. Das führt wiederum dazu, dass das Material an sich positiv geladen wird.
Weil die Wassermoleküle aufgrund der speziellen Größe der Poren nicht tief in den Stoff eindringen, entsteht in der Nähe der Oberfläche der Porenschicht eine Spannung.
Prinzip wie eine Gewitterwolke
Der obere Teil der Schicht wird mit mehr ladungstragenden Wassermolekülen "bombardiert" als der untere Teil. Dadurch entsteht nun ein Ladungsungleichgewicht, was zur Stromgewinnung genutzt werden kann, erklären die Forscher. Yao vergleicht das Prinzip mit dem einer Gewitterwolke: "Jedes dieser Tröpfchen enthält eine Ladung, und wenn die Bedingungen stimmen, kann die Wolke einen Blitz erzeugen".
Besonders vorteilhaft an dieser Form der Energiegewinnung: Sie kann praktisch überall auf der Welt angewendet werden und ist nicht auf Rohstoffe sowie auf Sonne oder Wind angewiesen.
Den Wissenschaftlern zufolge könne man den "Air-gen" (von "air generator", dt. Luftgenerator) an die Höhe der Luftfeuchtigkeit anpassen. "Man könnte sich Energiegewinner vorstellen, die aus einem Material für Regenwaldumgebungen und einem anderen für trockenere Regionen hergestellt werden", so Yao.
- onlinelibrary.wiley.com: "An Effective Sneak-Path Solution Based on a Transient-Relaxation Device"
