Entdeckung durch Zufall: Stromgewinnung aus Luftfeuchtigkeit

Wassermoleküle, die sich in der Luft befinden, können viel Energie in sich tragen. Wie enorm diese Energiemenge werden kann, zeigt sich immer wieder in Form eines Gewitters.

Die Energie aus den Wassermolekülen, also aus der Luftfeuchtigkeit auf technischem Weg in Strom umzuwandeln, ist bisher noch nicht gelungen. Durch Zufall ist es Forscher:innen nun geglückt.

Was sie entdeckt haben, erfahren Sie im Beitrag.

Meldung über elektrisches Signal ohne Stromzufuhr

Eigentlich waren die Forscher:innen der University of Massachusetts Amherst dabei, einen einfachen Feuchtigkeitssensor zu entwickeln und zu bauen. Dann kam der Zufall ins Spiel: Ein Student hatte vergessen, den Stromstecker anzustecken wodurch es keine Stromzufuhr gab. Dennoch konnte festgestellt werden, dass der Sensor, der mit winzigen Röhrchen (sog. Nanowires) ausgestattet war, ein elektrisches Signal von sich gab.

Man stellte fest, dass Kollisionen von Wassermolekülen mit den Wänden des Nanoröhrchens für die elektrische Ladung verantwortlich waren.

Die veröffentlichte Studie finden Sie hier

Weitere Tests in größerem Maßstab

Die zufällige Entdeckung des Prinzips wurde anschließend in größerem Maßstab getestet und mit Nanoporen vervielfältigt. Dabei wurde mithilfe eines etwa daumengroßen Konstrukts, das nur ein Fünftel der Dicke eines menschlichen Haares aufweist, ein Mikrowatt Strom erzeugt.

Das ist immerhin genug, um einen Pixel auf einem LED-Bildschirm mit Strom zu versorgen.

Ideale Stromgewinnung bei 50 % Luftfeuchtigkeit

Eine besonders hohe Luftfeuchtigkeit ist zur idealen Stromgewinnung mit der neuen Technik nicht notwendig. Der beste Stromertrag wurde bei einer Luftfeuchtigkeit von etwa 50 Prozent gemessen.

Luft ist überall - Gigantisches Potenzial

Schafft man es nun, die Technik zu skalieren, ließen sich dadurch zahlreiche neue Energiequellen erschließen, denn Luft und damit auch Luftfeuchtigkeit ist praktisch überall.

Der Schlüssel für die erfolgreiche Umsetzung in größerem Maßstab liegt aber weiterhin in den kleinen Nanoröhrchen, die eine bestimmte Größe nicht überschreiten dürfen. Auch wenn die einzelnen Blätter nur wenig Strom erzeugen, können mehrere Schichten gestapelt und die erzeugte Menge Strom dadurch erhöht werden.

In der Theorie der Forscher:innen soll ein Gerät von der Größe einer Waschmaschine 10 Kilowattstunden pro Tag erzeugen. Das ist genug, um einen Haushalt ausreichend mit Strom zu versorgen.

Die Forscher:innen halten das Potenzial der Technik für gigantisch. Die Herausforderung: Die Herstellungskosten für die Stromsammelgeräte mit den benötigten Nanoporen und Nanoröhrchen müssen noch stark gesenkt werden

Wir sind gespannt, ob sich die Technik zu einer nachhaltigen und praktischen Energiequelle der Zukunft entwickelt.

Viele Grüße
Ihr contronics Team