Künstliche Pflanze generiert Elektrizität aus Wind und Regen

Erneuerbare Energien spielen eine wichtige Rolle bei der Energiewende. Allerdings produzieren sie in der Regel nur Energie aus einer Quelle, die logischerweise nicht immer verfügbar ist. Ein neues System, das in eine Art künstliche Pflanze eingebaut wurde, nutzt Wind und Regen, um Elektrizität zu produzieren.

Bild: ACS Sustainable Chemistry & Engineering

Zwei verschiedene Energie-Kollektoren

Die experimentelle Pflanze wurde von einem internationalen Team von Wissenschaftler:innen rund um Prof. Ravinder Dahiya von der Northeastern University in Boston entwickelt. In ihr wurden zwei Arten Energiekollektoren vereint.

Dabei handelt es sich zum einen um triboelektrische Nanogeneratoren (TENG). Diese kleinen Geräte nutzen den sogenannten triboelektrischen Effekt, bei dem sich eine elektrische Ladung in einem Material ansammelt, wenn es von einem anderen Material getrennt wird, mit dem es Kontakt hatte. Der triboelektrische Effekt ist etwa für statische Aufladung beim Haarekämmen verantwortlich.

Im Falle der von den Forscher:innen geschaffenen Pflanze bestehen die TENGs aus einer Schicht Nylon-Nanofasern zwischen zwei Lagen Teflon. Wenn der Wind die „Blätter“ der Pflanze bewegt, verlieren diese Schichten den Kontakt zueinander immer wieder und gewinnen ihn dann wieder, was zu einer statischen Aufladung führt, die mittels Kupferelektroden in Elektrizität überführt wird.

Zum anderen kommen sogenannte „droplet based energy generators“ (DEG) zum Einsatz. Diese gewinnen Elektrizität aus der Kraft, die Regentropfen in sich tragen, die auf ihre Oberfläche treffen.

Erste Tests liefen erfolgreich

In ersten Tests haben die Forscher:innen die künstliche Pflanze einer Umgebung ausgesetzt, in der natürlicher Wind und Regen simuliert wurde. Dabei generierte sie genug Energie, um zehn LEDs zu betreiben.

Laut den Forscher:innen könnte die Technologie allerdings hochskaliert werden und mehr Energie erzeugen. Es wäre auch möglich, mehrere der künstlichen Pflanzen zu Netzwerken zu verbinden.

via American Chemical Society