Innovation: Dieser fantastische sensorische Prototyp fängt die Energie von Wind und Regen ein!

Doch was taugt dieser fantastische blattförmige Sensor, der einer künstlichen Pflanze in einem Topf ähnelt? Die amerikanischen, britischen und chinesischen Forscher, die diesen Prototyp entwickelt haben, erklären, dass er in der Lage ist, sowohl Windenergie als auch die Energie von Regentropfen zu erfassen. Könnte dies wirklich eine Revolution in der Welt der erneuerbaren Energien sein?

Um "Sensor-Multienergien"

Wir wissen, dass Sonnenkollektoren und Windturbinen Lichtenergie von der Sonne und kinetische Energie aus der Luft in Strom umwandeln. Das Problem ist, dass diese beiden Energiequellen unstetig sind, d.h. ohne Sonne und Wind erzeugen sie keine Energie. Das Neue an diesem Prototyp ist, dass er zwei Arten von Sensoren kombiniert, um mehrere Energiequellen gleichzeitig zu nutzen.

Dieses Objekt, das wie eine künstliche Pflanze in einem Topf geformt ist, ist der jüngste Zugang zur Kategorie der "Multi-Energie-Sensoren", wie das Team von Professor Dahiya in der Zeitschrift ACS Sustainable Chemistry & Engineering erklärt. Energiesensoren, die sowohl Windenergie als auch die Energie von Regentropfen auffangen können, sind in den glatten, beigefarbenen Blättern installiert.

Genauer gesagt gibt es zwei Arten von Sensoren: einen triboelektrischen Nanogenerator, TENG genannt, der die kinetische Energie des Windes einfängt, und einen tröpfchenbetriebenen Energiegenerator, DEG genannt, der die Energie des Regens einfängt.

Kurze Lichtblitze

Wie funktioniert TENG? Dieser Windsensor besteht aus einer Schicht aus Nylon-Nanofasern, die zwischen Schichten aus Teflon und Kupferelektroden eingebettet ist. Wenn die Schichten unter dem Einfluss des Windes gegeneinander gepresst werden, entsteht Elektrizität, und zwar bis zu einer Stärke von 252 Volt.

Wie beim SDR wurde auch hier Teflon verwendet, das imprägniert und mit einem leitfähigen Gewebe überzogen wurde: Wenn Regen dieses Gewebe berührt, kommt es zu einem Ladungsungleichgewicht, das einen elektrischen Strom mit einer Höchstspannung von 113 Volt (für kurze Zeit) erzeugt. Die DEG wurde bei TENG in Form von künstlichen Blättern montiert.

Nach einem ersten Test, bei dem die Blätter Wind und Regen ausgesetzt wurden, konnte ein Dutzend LED-Glühbirnen mit Strom versorgt werden, mit dem Ergebnis eines einfachen, kurzen Lichtblitzes, mehr nicht.

Das ist ein Anfang, aber es ist klar, dass noch Verfeinerungstechniken erforderlich sind. Vor der Entwicklung in größerem Maßstab müssen auch die Umweltauswirkungen dieses Prototyps bewertet werden, sowohl im Hinblick auf die Kohlenstoffemissionen als auch auf die chemische Verschmutzung, die er verursachen könnte.