Vergesst Wind und Sonne: Dieser Nanogenerator erzeugt Strom aus Schnee

Solarmodule spielen eine immer wichtigere Rolle im weltweiten Energiemix. Allerdings sind sie mit gewissen Einschränkungen versehen. Werden sie beispielsweise von einer dicken Schneeschicht bedeckt, kann auch kein Strom erzeugt werden. Wissenschaftler an der University of California (UCLA) haben sich daher Gedanken darüber gemacht, wie man in einem solchen Fall den Schnee sinnvoll nutzen könnte. Herausgekommen ist ein Nanogenerator, der kein Licht benötigt und beim direkten Kontakt mit den weißen Massen Strom erzeugt. Die Forscher gaben dem Gerät den Namen „snow TENG“. Die Konstruktion besteht aus Silikon und wird unter anderem mit Wasserstoff und Kohlenstoff angereichert. Produziert werden kann der kleine Generator mithilfe eines 3D-Druckers.

Die Differenz bei den Elektronen sorgt für die Stromerzeugung

Wie aber funktioniert die Stromerzeugung? Die Forscher machen sich den sogenannten triboelektrischen Effekt zunutze. Dieser existiert immer dann, wenn zwei Materialien aufeinander treffen, die unterschiedlich viele Elektronen haben. In diesem Fall entsteht ein Elektronenfluss, der kanalisiert und für die Stromerzeugung genutzt werden kann. Da Schnee positiv geladen ist und somit einen Mangel an Elektronen besitzt, mussten die Wissenschaftler ein Material finden, dass einen Überschuss an Elektronen besitzt. So fiel die Wahl auf das angereicherte Silikon. Mit etwas Entwicklungsarbeit gelang es dann tatsächlich, den einsetzenden Elektronenfluss zur Stromerzeugung zu nutzen. Wer jetzt allerdings davon träumt, im Winter zum großen Stromproduzenten zu werden, dürfte enttäuscht werden. Denn noch ist die Produktion des Nanogenerators eher gering.

Zwei Anwendungsmöglichkeiten wurden bereits aufgezeigt

Konkret liegt der Output bei 0,2 mW pro Quadratmeter. Damit lassen sich keine großen Sprünge machen. Die Forscher haben aber bereits zwei Anwendungsmöglichkeiten skizziert. Zum einen könnte die Technologie genutzt werden, um Messstationen für das Wetter mit Strom zu versorgen. Kombiniert mit einem Solarmodul könnte so sichergestellt werden, dass immer eine autarke Energiequelle zur Verfügung steht. Außerdem wird darüber nachgedacht, den Nanogenerator im Wintersport zu nutzen. Dort könnte er beispielsweise an den Skiern angebrachte Sensoren mit Strom versorgen. Der Skifahrer gewänne auf diese Weise zusätzliche Daten über seinen Fahrstil. Langfristig hoffen die Wissenschaftler zudem, den Output noch steigern zu können. Dann könnte Schnee vielleicht irgendwann tatsächlich als ergänzende Energiequelle zur Sonne dienen.

Via: New Atlas