Die Stromerzeugung aus künstlichen „Wolken“ wird das Problem der Stromknappheit in Zukunft lösen

Wissenschaftler haben sich an einem Zauberbuch orientiert und eine Methode entwickelt, mit der sich aus dem Nichts Elektrizität erzeugen lässt.

Sản xuất điện từ 'đám mây' nhân tạo sẽ giải bài toán thiếu điện trong tương lai

Die Stromerzeugung aus künstlichen „Wolken“ wird das Problem der Stromknappheit in der Zukunft lösen.

Eine neue Studie hat eine Methode vorgeschlagen, mit der jedes Material aus Luftfeuchtigkeit einen konstanten Strom erzeugen kann. Erforderlich sind lediglich ein Elektrodenpaar und ein spezielles Material mit vielen winzigen Poren mit einem Durchmesser von weniger als 100 Nanometern (weniger als ein Tausendstel der Dicke eines menschlichen Haares).

Die Funktionsweise des Geräts erklärt die Fachzeitschrift „Advanced Materials“. Wasser fließt durch winzige Löcher und erzeugt Strom aus der Ladung der Wassermoleküle. Dieser Prozess ähnelt im Wesentlichen der Stromerzeugung in Wolken durch die Freisetzung elektrischer Energie in Form von Blitzen. Da die Luft stets feucht ist, kann das Gerät Tag und Nacht und bei jedem Wetter betrieben werden – im Gegensatz zur Erzeugung anderer erneuerbarer Energien wie Wind- oder Solarenergie.

Die jüngste Entdeckung basiert auf der Tatsache, dass die Luft voller elektrischer Ladung ist: Wolken speichern Ladung. Laut Jun Yao, einem Elektroingenieur der University of Massachusetts Amherst, ist es jedoch schwierig, aus Wolken Elektrizität zu gewinnen.

Stattdessen fanden Yao und seine Kollegen heraus, dass sich das Prinzip reproduzieren ließe. Die Forscher hatten zuvor ein Gerät entwickelt, das ein aus Bakterien gewonnenes Protein nutzte, um aus Luftfeuchtigkeit Strom zu erzeugen. Später erkannten sie jedoch, dass viele andere Materialien ähnliche Eigenschaften aufweisen könnten, solange sie ausreichend kleine Poren aufweisen. Laut der neuen Studie könnte diese Art von Energiegewinnungsgerät – das die Autoren aufgrund seiner Fähigkeit, Strom aus der Luft zu gewinnen, „Air-Gen“ nennen – aus einer breiten Palette anorganischer, organischer und biologischer Materialien hergestellt werden.

Thiết bị Air-gen chỉ yêu cầu một cặp điện cực và vật liệu được thiết kế với các lỗ nhỏ.

Das Air-Gen-Gerät benötigt nur ein Elektrodenpaar und ein Material mit kleinen Poren.

Wassermoleküle können etwa 100 Nanometer durch die Luft reisen, bevor sie aufeinanderprallen. Fließt Wasser durch ein dünnes Material mit präzise dimensionierten Löchern, sammeln sich Ladungen tendenziell an der Oberfläche des Materials. Da weniger Moleküle die untere Schicht erreichen, entsteht ein Ladungsungleichgewicht, ähnlich wie in Wolken – im Wesentlichen entsteht eine feuchtigkeitsbetriebene Batterie, die nicht nur zum Locken von Haaren nützlich zu sein scheint. Elektroden auf beiden Seiten des Materials leiten die Ladung dann dorthin, wo sie benötigt wird.

Und weil diese Materialien so dünn sind, können sie gestapelt werden und sogar mehrere Kilowatt Energie erzeugen.

Für die Zukunft hat Yao alles im Blick, von kleinen Luftgeneratoren, die tragbare Geräte mit Strom versorgen können, bis hin zu Geräten, die genug Energie für einen ganzen Haushalt liefern.

Bevor dies jedoch geschehen könne, müsse sein Team herausfinden, wie sich der Strom über eine größere Oberfläche sammeln lasse und wie sich die Paneele am besten vertikal stapeln ließen, um die Leistung des Geräts zu erhöhen, ohne zusätzlichen Platz zu beanspruchen, sagte Yao.

Er ist jedoch vom Zukunftspotenzial der Technologie begeistert. „Mein Traum ist, dass wir eines Tages mithilfe der Air-Gen-Technologie überall und jederzeit sauberen Strom nutzen können“, sagte Yao.

[Anzeige_2]
Quelle