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Skurrile Projekte

Ihnen gelang es, einen triboelektrischen Generator in eine hauchdünne Folie zu integrieren. Zwischen zwei durchsichtige und flexible Kunststoffschichten deponierten sie ein mit Lithiumchlorid getränktes, ebenfalls transparentes Hydrogel. Ohne Schaden zu nehmen, war das Modul bis auf die zehnfache Länge dehnbar. Bei jeder Dehnung entstanden elektrostatische Ladungen mit mehr als 100 Volt Spannung, die sich über filigrane Elektroden abgreifen ließen. Die Leistungsdichte schätzten die Forscher auf bis zu 35 Milliwatt pro Quadratmeter.

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Solche Stromfolien könnten direkt auf die Haut geheftet werden, um jede Bewegung für die Stromerzeugung zu nutzen. Auch Anwendungen in der Robotik halten die Forscher für möglich. "Triboelektrische Generatoren bieten insgesamt viele Vorteile von günstigen Materialkosten über eine einfache Produktion bis hin zu hohen Wirkungsgraden", ist Zhong überzeugt.

Aus Tönen Strom machen

So vielfältig die Konzepte für triboelektrische Kraftwerke sind, werden bis zu ersten konkreten Anwendungen wohl noch einige Jahre vergehen. Das gilt erst recht für weitere, teils skurrile Ansätze stromerntender Minikraftwerke. Die Energie von Schallwellen etwa wandelten chinesische Forscher von der Chongqing-Universität mit einem akustischen Generator in Ströme mit einigen Mikrowatt Leistung bei 1,6 Volt Spannung um.

Um möglichst jedes Geräusch nutzen zu können, montierten die Forscher ein piezoelektrisches Modul aus Blei-Zirkonat-Titanat auf eine dünne Scheibe. Diese lagerten sie in einem Zylinder, den die Forscher mit Tönen zwischen 800 und 1.600 Hertz bei einem konstanten Schalldruck von 100 Dezibel beschallten. Damit wurde die Scheibe über einen weiten Frequenzbereich in stromerzeugende Schwingungen versetzt.

Einen ganz anderen Weg schlägt Ozgur Sahin von der Columbia University in New York ein. Er hat die Verdunstung von Wasser als bisher ungenutzte Energiequelle ausgemacht. Mit einem hydromechanischen Aufbau belegte er jüngst die grundsätzliche Machbarkeit eines Verdunstungskraftwerks. Sein Prototyp bestand aus speziellen Bakteriensporen, die er in einem flexiblen Kunststoffmantel fixierte. In feuchtem Zustand dehnten sich diese Sporen aus, in trockener Umgebung schrumpften sie wieder zusammen. Wechselnde Luftfeuchte führte also zu einer mechanischen Bewegung, die einen Stromgenerator antreiben konnte.

Sahin setzte diese Fasern in eine kleine Testkammer, die er direkt über eine Wasserfläche positionierte. Nahm nun über Verdunstung die Luftfeuchte in der Kammer zu, streckten sich die Fasern. Über eine obere Klappe wurde die feuchte Luft durch die trockenere Luft der Umgebung ausgetauscht, und die Fasern zogen sich wieder zusammen. Diese zyklische Bewegung im Minutentakt konnte einen kleinen Stromgenerator in Rotation versetzen. Der handgroße Prototyp lieferte elektrischen Strom mit einigen Mikrowatt Leistung.

Sahin hat aber nicht nur Minikraftwerke in Sinn. "Wir verfügen über die Technologie, um Wind-, Wasser- und Sonnenkraft zu nutzen, aber auch Verdunstung ist vergleichbar leistungsstark", sagt er. So könnten ausgereifte Module großflächig auf Seen und Staubecken treiben und die Leistungsdichte für Verdunstungsprozesse von bis zu 10 Watt pro Quadratmeter für die Stromerzeugung nutzen. Doch mit bisher erreichten Wirkungsgraden von gerade mal einem Prozent wäre das noch kaum wirtschaftlich.

Sehr viel ausgereifter sind dagegen thermoelektrische Generatoren, die die Abwärme von Kraftwerken oder Motoren in Elektrizität verwandeln.

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 Kraftwerke in den SchuhenMotor- und Körperwärme als Stromquelle 
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interlingueX 29. Jun 2019

Werden da schmerzhafte Erinnerungen an deinen Deutschlehrer wach? :p "Machen" ist nicht...

M.P. 25. Jun 2019

Die werden immer schneller, weil sie dem Geruch der nicht waschbaren T-Shirts davonlaufen...

M.P. 25. Jun 2019

Die hier behaupten, einen Position Fix mit 20 mWs hinzubekommen, und damit dem Verbrauch...

demon driver 24. Jun 2019

https://media-cdn.holidaycheck.com/w_1024,h_768,c_fit,q_80/ugc/images/e64d5a77-d69a-3524...


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