Wissenschaftler aus Hongkong haben einen Generator entwickelt, der aus Wassertropfen elektrischen Strom erzeugt. Die Einsatzgebiete könnten vielfältig sein
Forschern der City University Hongkong ist es gelungen mit nur einem Tropfen Wasser 100 kleine LED-Lampen zum Leuchten zu bringen. Dafür haben die Wissenschaftler einen neuartigen Generator entwickelt, der durch den Aufprall von Wasser Strom erzeugt – und das deutlich effizienter als bisherige Ansätze.
Möglich macht dies eine ausgeklügelte Bauweise des Wassertropfen-Generators: Dieser besteht aus einer Aluminiumelektrode, einer Schicht des Halbleiters Indiumzinnoxid (ITO) und einer Schicht Polytetrafluorethylen (PTFE), besser bekannt als Teflon, das sich bei jedem Aufprall elektrisch auflädt.
Der Clou: Im Gegensatz zu anderen Systemen geht diese elektrische Energie nicht nach jedem Tropfen verloren, sondern akkumuliert sich. Das heißt: Mit steigender Zahl der auftreffenden Wassertropfen nimmt die Ladung der Oberfläche zu und erreicht schließlich einen stabilen Wert.
Das sich ausbreitende Wasser sorgt als Brücke zwischen Aluminiumelektrode und der ITO- und PTFE-Schicht zudem für einen Stromkreis, durch den die Ladung abfließen kann. Den Angaben der Forscher zufolge wird dabei eine Energiedichte von 50,1 Watt pro Quadratmeter erzeugt.
"Bewegungsenergie fallender Wassertropfen ist kostenlos und erneuerbar"
„Ein Tropfen von 100 Mikrolitern Leitungswasser, der aus 15 Zentimetern Höhe fällt, kann eine Spannung von 140 Volt erzeugen. Der generierte Strom reicht aus, um 100 kleine LEDs zum Leuchten zu bringen.“, sagt Professor Wang Zuankai, der das Forschungsprojekt an der City University Hongkong leitet.
Bei den Einsatzorten ihrer Technologie reicht die Vorstellungskraft der Forscher vom Regenschirm bis zum Rumpf einer Fähre. „Die Bewegungsenergie fallender Wassertropfen ergibt sich aus der Schwerkraft, sie ist also kostenlos und erneuerbar. Sie sollte daher besser genutzt werden“, so Wang Zuankai.
Einen Haken bei der Nutzung von Regen oder Meerwasser gibt es allerdings: Um die Größe und Geschwindigkeit der Tropfen und so auch die entstehende Energiemenge zu kontrollieren, ist es nötig das Wasser vorher aufzufangen.