Wissenschaftler haben zufällig entdeckt, wie man feuchte Luft in erneuerbare Energie umwandeln kann

Eine Gruppe von Forschern der University of Massachusetts Amherst behauptet, dass sie kurzzeitig eine kleine Menge an kontinuierlichem elektrischem Strom aus der Luftfeuchtigkeit erzeugt haben. Dies ist ein bizarrer Zufall, der sich als wegweisend für die Zukunft der erneuerbaren Energien erweisen könnte.

Der berühmte serbisch-amerikanische Erfinder Nikola Tesla träumte laut Michael Allen von Horizon Europe schon immer davon, Energie aus der Luft zu gewinnen. Er führte mehrere Experimente durch, bei denen er versuchte, elektrische Ladungen aus der Atmosphäre einzufangen und in elektrischen Strom umzuwandeln.

Allen stellte fest, dass die Wissenschaftler seit Teslas frühen Experimenten zur Erzeugung von Elektrizität aus dünner Luft viel gelernt haben. Wir wissen jetzt, wie Elektrizität in der Atmosphäre entsteht und freigesetzt wird und haben entdeckt, dass Wasserdampf eine elektrische Ladung tragen kann.

Das Mutter-Sohn-Gespann Svitlana und Andriy Lyubchyk hat an der Technologie gearbeitet, um elektrische Ladungen in der Luftfeuchtigkeit in Elektrizität umzuwandeln. Ihr CATCHER-Projekt brachte acht Partner aus sechs Ländern in Europa zusammen.

Die Lyubchyks glauben fest an das Potenzial der Energiegewinnung aus der Luftfeuchtigkeit und Andriy erklärte, dass die Welt mit Hilfe dieser erneuerbaren Energie "die Effizienz und die Möglichkeiten der grünen Energiewende drastisch erhöhen kann."

Bildnachweis: LinkedIn @andriy-lyubchyk

Das CATCHER-Programm ist seit April 2022 aktiv und wird bis März 2026 finanziert. Es hat den Auftrag, das Konzept der Umwandlung von Luftfeuchtigkeit in Strom zu entwickeln. Aber sie könnten von amerikanischen Forschern überflügelt worden sein.

Der Clou an der ganzen Sache ist, dass die Forscher nicht versucht haben, eine verrückte, bahnbrechende Entdeckung im Bereich der erneuerbaren Energien zu machen, sondern vielmehr an der Entwicklung eines Sensors zur Erkennung von Feuchtigkeit gearbeitet haben, als sie versehentlich Strom aus dünner Luft erzeugten.

"Um ehrlich zu sein, war es ein Zufall", erklärte Professor Jun Yao, der Hauptautor der Studie, kürzlich in einem Interview mit The Guardian über die Entdeckung seines Forschungsteams.

"Wir waren eigentlich daran interessiert, einen einfachen Sensor für die Luftfeuchtigkeit zu bauen", sagte Yao und fügte hinzu, dass "der Student, der daran gearbeitet hat, aus irgendeinem Grund vergessen hat, den Strom anzuschließen."

Yao und seine Forscherkollegen waren überrascht, als sie feststellten, dass ihr einfacher Sensor, obwohl er an keine Stromquelle angeschlossen war, dennoch ein elektrisches Signal erzeugte.

Der Guardian berichtet, dass Yao und sein Team schließlich erkannten, dass die winzigen Nanodrähte, die "ein Tausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares" groß genug waren, um Wasser aus der Luft eindringen zu lassen, aber eng genug, dass das Wasser im Inneren gefangen blieb.

Das Wasser stieß in den Nanodrähten umher und jeder dieser Stöße gab dem Material eine kleine Ladung. Je höher die Frequenz der Stöße war, desto mehr lud sich ein Ende des Nanodrahtes anders auf als das andere Ende.

"Sie haben eine positive und eine negative Anziehungskraft, und wenn Sie diese miteinander verbinden, wird die Ladung fließen", sagte Yao dem Guardian.

"Auch wenn eine dünne Schicht des Geräts nur eine winzige Menge an Elektrizität oder Leistung abgibt, können wir im Prinzip mehrere Schichten im vertikalen Raum stapeln, um die Leistung zu erhöhen", sagte Yao, und das ist genau das, worauf das CATCHER-Projekt hinarbeitet.

Die Nutzung von Luftfeuchtigkeit zur Stromversorgung unserer Alltagsgeräte ist keine Selbstverständlichkeit. Der Guardian stellte fest, dass es Probleme mit den Kosten und der Materialbeschaffung gibt, aber wenn diese Hürden überwunden werden können, könnte das Konzept theoretisch funktionieren.

"Eine Menge Energie ist in den Wassermolekülen der Luft gespeichert", erklärt Yao. "Daher kommt der Blitzeffekt während eines Gewitters. Die Existenz dieser Art von Energie wird nicht angezweifelt. Die Frage ist nur, wie wir sie sammeln."

Das CATCHER-Projekt hat ebenfalls gezeigt, dass es Strom aus der Luft gewinnen kann. Aber anders als das Team von Yao, das organische Komponenten verwendete, haben die Lyubchyks paneelartige Zellen aus Zirkoniumoxid hergestellt und hatten einige Erfolge beim Einfangen von Energie.

Michael Allen merkte an, dass das CATCHER-Projektteam in der Lage war, mit einem der 8 mal 5 Zentimeter großen Panels eine Spannung von etwa 0,9 Volt zu erzeugen. Das entspricht der Energiemenge, die von einer halben AA-Batterie erzeugt wird.

Lesen Sie auch: Aus diesem Grund steigen die Krebsraten bei Menschen unter 50 Jahren rapide an