Flatter-Binse wird mobiler Stromgenerator
Erstes Produkt von Forschern der Rijksuniversiteit Groningen ist so groß wie eine Briefmarke
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Feuchtgebiete: Hier wächst der Rohstoff für neue Bio-Generatoren (Foto: David Mark, pixabay.com) |
Groningen (pte002/14.09.2023/06:05)
Forscher der Rijksuniversiteit Groningen rüsten die in Feuchtgebieten wachsende Flatter-Binse zum Stromgenerator um. Laut Doktorandin Qi Chen besteht das Innere der Binse aus unzähligen sternförmigen Gebilden, die viel Luft durchlassen. Diese Sternchen, deren Oberflächen leicht angeraut sind, erzeugen durch den triboelektrischen Effekt Strom, wenn sie aneinander reiben.
Generator in der Schuhsohle
Gemeinsam mit ihren Kollegen Wenjian Li und Feng Yan hat Chen einen Nanogenerator von der Größe einer Briefmarke gebaut, etwa einen Millimeter dick. Er erzeugt Strom, wenn Druck auf ihn ausgeübt wird. Dann reiben die Sternchen aneinander. Er könnte in die Sohle von Schuhen integriert werden, sodass er bei jedem Schritt Strom erzeugt. Der Triboelektrische Nanogenerator (TENG) erzeugt eine Ausgangsspannung von 4,86 Volt. Der Strom wird über Nanodrähte aus Silber abgeleitet und fließt entweder direkt in ein Gerät oder in einen Akku.
Viele bisher gebaute TENGs nutzen als Stromerzeuger erdölbasierte Materialien, die aneinander reiben. "Der Ersatz erdölbasierter, nicht recycelbarer organischer Reibmaterialien durch erneuerbare, natürliche Materialien, die vollständig biokompatibel, biologisch abbaubar oder recycelbar sind, ist in der aktuellen Energiekrise und Umweltverschmutzung von entscheidender Bedeutung", unterstreicht Chen in der Fachzeitschrift "Advanced Functional Materials", in der sie ihre Entwicklung der Fachwelt vorstellt.
Von Natur aus richtige Größe
TENGs auf der Basis natürlicher Materialien lassen sich auch aus Cellulose herstellen. Diese muss allerdings energieaufwendig vorbehandelt werden, beispielsweise sehr fein zerkleinert werden. Das läuft allerdings der ursprünglichen Absicht zuwider, naturbasierte TENGs zur Energieeinsparung und für den Umweltschutz zu entwickeln. Das Zerkleinern der Cellulose ist bei der Nutzung der Innereien der Flatter-Binse nicht nötig. Die kleinen Sternchen haben von Natur aus genau die richtige Größe für TENGs, heißt es.
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