Mit Wassertropfen Licht machen
Wasserkraft ist kein neues Konzept. Geht es aber darum, langsame Bewegungen von Wellen oder einzelnen Regentropfen in elektrische Energie umzuwandeln, spielte die Technologie bisher nicht mit. Es ging einfach zu viel Energie verloren. Nun behaupten Forscher der City University Hong Kong, das Problem gelöst zu haben.
Sie entwickelten einen elektrischen Generator, der aus Wassertropfen Strom erzeugt. Physikalisch korrekt ausgedrückt, erzeugt der Generator durch den Aufprall eines Wassertropfens, der 15 Zentimeter tief fällt, eine Spannung von 140 Volt (siehe Video). Damit können mit einem Tropfen 100 LED-Lampen zum Leuchten gebracht werden, so die Forscher in ihrer Studie, die im Fachjournal Nature publiziert wurde. „Die Bewegungsenergie eines fallenden Wassertropfens ergibt sich aus der Erdanziehung, ist also kostenlos und erneuerbar. Man sollte das besser nutzen“, fordert einer der Autoren Zuankai Wang.
Tausendfache Leistungsdichte
Das Geheimnis hinter dem Generator liegt zum einen in dem verwendeten Halbleiter, der einem Feldeffekttransistor ähnelt. Zudem setzen die Forscher ein elektrisch isolierendes Material ein, das sich mit jedem Wassertropfen elektrisch immer mehr auflädt, bis das Maximum erreicht ist. Die Entdeckung dieses sogenannten Elektreten war eine der Schlüsselentdeckungen, so die Forscher. Damit wandelt das Gerät wesentlich effizienter Energie um und erzeugt auf einer kleinen Fläche tausendmal so große Leistung (Watt) wie vergleichbare Generatoren ohne solche Halbleiter bzw. Materialen.
Zwei Jahre lang haben die Forscher an dem Generator und den Materialien geforscht. Der publizierte Prototyp funktioniert bei Süß- oder Salzwasser und könnte laut den Autoren auf Regenschirmen, an der Meeresküste oder sogar in Wasserflaschen installiert werden. Die Wissenschaftler hoffen dadurch, eine effektive Alternative zu fossiler Energie gefunden zu haben.
Ruth Hutsteiner, Ö1-Wissenschaft