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Tropfen-Generator: Vom Regentropfen zur Energie

Mit Tropfen Energie gewinnen
Mit Tropfen Energie gewinnen

DMZ - WISSENSCHAFT / FORSCHUNG / Patricia Jungo ¦

 

Redet man von nachhaltiger Energieversorgung, hat Wasserkraft ihren festen Platz. Das Konzept ist auch nicht wirklich neu. Es braucht jedoch für den Bau von Staudämmen und Pumpspeicherkraftwerken viel Platz und auch viel Wasser. Nun untersuchen Forscher der City University Hongkong einen etwas anderen Ansatz: Ein Generator soll aus einzelnen, regelmäßig auftreffenden Wassertropfen sauberen Strom erzeugen.

 

Es braucht dabei nur einen einzigen Wassertropfen und 100 kleine LED-Lampen leuchten kurzfristig. Wie die Forscher erklären, ist das neue System so extrem viel effizienter als alle bisher bekannten Ansätze auf dem Gebiet. Zur Entwicklung des Systems wurde Wasser aus der Leitung gebraucht. Es ist auch möglich, dafür Regen-, Fluss- oder Meerwasser zu nutzen. Der Halbleiter Indiumzinnoxid (ITO) bildet die Basis des neuartigen Generators. Die Basis ist mit Teflon überzogen und die beiden Hälften mit einem kleinen Aluminiumstück zusammen verbunden. Das Teflon dient hierbei als Elektret, während das Aluminium die Elektrode darstellt. Wenn nun ein Wassertropfen auf die Oberfläche fällt, kommt es zu elektrochemischen Wechselwirkungen, welche eine elektrische Auflandung bewirken.

 

An sich ist dieser Effekt nichts Neues. Aber die bis anhin vorgestellten Lösungen hatten den Nachteil, dass die elektrische Energie nach jedem Tropfen verloren ging. Mit dem neuen Generator ändert sich dies: Je mehr Wassertropfen auf die Oberfläche gelangen, desto stärker nimmt die Ladung zu. Bei 16'000 Tropfen ist ein stabiler Wert von etwa 50 Nanocoulomb möglich. Dank dem sich auf der Teflon-Schicht ausbreitenden Wasser entsteht ein Stromkreis und die Ladung kann abfliessen. Die durch einen Tropfen Leitungswasser aus einer Höhe von 5 Zentimetern erzeugte Spannung beträgt 140 Volt und eine Stromstärke von 270 Mikroampere. Es wäre zu schön, könnte man das System einfach in den Regen stellen und so Strom gewinnen. Die Tropfen müssen jedoch in möglichst gleichmässigen Abständen auf die Oberfläche treffen. Aus diesem Grund haben die Forscher einen Trichter entwickelt, in dem das Wasser erst gesammelt und dann gezielt abgegeben wird. Diese Lösung bietet den Vorteil, dass das Wasser durch die Schwerkraft allein in Richtung Erde fällt. Es braucht im Gegensatz zum Leitungswasser zuvor auch keine Pumpleistung

 

 

 

Quelle: trendsderzukunft 


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