Samstag, Mai 21, 2022

Ein wichtiger, bislang fehlender Baustein für den umfassenden Einsatz solarer Energie könnte endlich gefunden worden sein: ein zeitlich fast unbegrenztes Kreislaufsystem für Sonnenstrom.

Titelbild: Kasper Moth-Poulsen. Er ist Professor für Chemical Engineering der Chalmers University of Technology in Gothenberg. (Credit: Chalmers University of Technology/Oscar Mattsson)

Es ist ein furchterregender Wettlauf gegen die Zeit: Von Woche zu Woche werden die Warnungen von Wissenschafter*innen und Aktivist*innen schriller und eindringlicher, was die bevorstehende Klimakatastrophe betrifft. Zu wenig, zu langsam, zu mutlos, das sind die Befunde in Bezug auf die Maßnahmen, die die Welt im Angesicht eines kippenden Planeten nur zögernd ergreift. Während der Spielraum rasend schnell kleiner wird, macht nur eines noch ein wenig Hoffnung: Die technologischen Fortschritte, mit deren Hilfe die riesige Aufgabe im letzten Moment noch gelöst werden könnte, kommen überraschend schnell und schneller.

Zum Beispiel dieser: An der schwedischen Chalmers University of Technology in Gothenberg wurde ein bedeutender Durchbruch errungen, der die Art und Weise, wie Solarenergie gespeichert und wieder verfügbar gemacht wird, revolutionieren könnte. Der das Projekt leitende Forscher Kasper Moth-Poulsen, Professor am Department für Chemie und Chemical Engineering an der Universität, spricht von einem Durchbruch: »Das ist eine radikal neue Methode, um Elektrizität aus der Kraft der Sonne zu generieren. Mit ihr können wir Solarstrom völlig unabhängig vom Wetter, von der Tageszeit, Jahreszeit und geografischem Ort erzeugen.«

Schon 2017 wurde in Gothenberg eine Technologie entwickelt, die durch ein eigens designtes Molekül aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff Sonnenenergie für bis zu 18 Jahre speichern und in Form von Hitze wieder abgeben kann. Jetzt haben es die Forscher geschafft, dieses Speichersystem effizient mit einem thermoelektrischen Generator zu verbinden. Das bedeutet eine Zukunft sich selbst aufladender Elektronikgeräte, die die zuvor gespeicherte Solarenergie »on demand« wieder abrufen und verwenden können.

Schwedens Sonne scheint in ­China

In einer Studie in »Cell Reports Physical Science« veröffentlichten die Forscher ihre neuen Ergebnisse: Ein ultradünner Chip dient dabei als Generator, der die freigesetzte Wärme des molekularen Speichermediums wieder in Energie umwandelt. Als handfestes Experiment wurde ein in Schweden durch Solarstrom aufgeladenes Trägermedium von chinesischen Kolleg*innen der Shanghai Jiao Tong University mit dem Generatorchip zur Energiegewinnung genutzt – schwedische Solarenergie, im Einsatz auf der anderen Seite der Welt. 

Abgesehen von der zu ihrer Herstellung nötigen Energie wären kleinere elektronische Geräte wie Smartphones, Kopfhörer und Uhren durch den Einsatz dieser Energiequelle wie ein Kreislaufsystem praktisch von jeder weiteren Energiequelle unabhängig - und selbstredend CO2-neutral. Potenziell würde durch diese Technologie der Einsatz von Solarzellen und Batterien überflüssig werden. Bis dahin ist es aber noch ein weiter Weg. »Wir arbeiten noch an der Verfeinerung des Systems«, sagt Moth-Poulsen. »Irgendwann soll bedeutend mehr Strom und Wärme durch diese Technologie gespeichert und umgewandelt werden können.«

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