Energie aus Luftfeuchtigkeit

Bakterien gewinnen elektrischen Strom aus Wasserdampf

25. Februar 2020

Die Energiegewinnung wird in den nächsten Jahren auf regenerative Quellen umgestellt. Wie schnell sich das System ändert, hat entscheidenden Einfluss auf die Begrenzung der globalen Erderwärmung. Die Erfolge sind da, aber der Wandel könnte zügiger gehen. Mit 124 Mrd. kWh hat die Windenergie im Jahr 2019 einen neuen Rekordwert aufgestellt und rangiert im deutschen Strom-Mix erstmals an erster Stelle. Windstrom, Wasserkraft, Solar- und Bioenergie stellen aber nicht die einzigen Quellen für den sauberen Strom der Zukunft dar. Forscher an der University of Massachusetts Amherst in den USA haben ein Gerät mit Namen “Air-Gen” vorgestellt, das Elektrizität aus der Feuchtigkeit der Umgebungsluft gewinnen kann.

Leitfähige Nanodrähte aus Proteinen

Die Funktionsweise des Systems basiert auf leitfähigen Protein-Nanodrähte, die von Mikroorganismen gebildet werden. Aus den Nanodrähte haben die Wissenschafter einen wenige Mikrometer dicken Film erzeugt und mit Elektroden in einer Art verbunden, dass aus der in der Luft gebundenen Feuchtigkeit Elektrizität rückgeführt werden kann. “Der Strom ist buchstäblich aus der Luft gegriffen”, erläutert Jun Yao, einer der verantwortlichen Wissenschaftler das Forschungsergebnis. “Der Air-Gen erzeugt rund um die Uhr saubere Energie.” Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit ist die richtige Kombination aus elektrischer Leitfähigkeit und Oberflächenchemie der Protein-Nanodrähte sowie aus feinen Poren zwischen den Nanodrähten.

Die Energiegewinnung ist absolut umweltfreundlich, erneuerbar und sehr kostengünstig. Das System funktioniert auch bei sehr niedriger Luftfeuchte wie in Wüstenregionen und auch in Innenräumen. Damit weist der “Air-Gen” gegenüber Wind und Sonne einen entscheidenden Vorteil auf. Die Vision der Forscher ist es, elektrische Kleingeräte und Mobiltelefone mit dem Air-Gen auszustatten, so dass lästiges Aufladen in Zukunft entfällt.

Der Forschungsbericht ist in Nature erschienen: www.nature.com/articles/s41586-020-2010-9

www.umass.edu

Bild: Energiegewinnung aus Luftfeuchte mit Protein-Nanodrähten (Quelle: University of Massachusetts Amherst)