Wind, Wasser, Sonne – das sind die bekanntesten und vor allem die bisher verbreitetsten Quellen erneuerbarer Energien. Wissenschaftler auf der ganzen Welt beschäftigen sich jedoch noch mit einigen weiteren Möglichkeiten, emissionsfrei Strom zu erzeugen. Forschern der Duke Universität im nordamerikanischen Carolina ist jetzt möglicherweise der Durchbruch gelungen, aus der Hitzeenergie – beispielsweise als Abwärme laufender Maschinen – grünen Strom zu generieren. Das Schlüsselwort der hier verwendeten Technologie lautet: Thermophotovoltaik.
Strom aus Hitze über Infrarotumwandler
Die Idee, über Thermophotovoltaik Energie aus Hitze zu gewinnen, ist keinesfalls neu und beschäftigt Forscher bereits eine ganze Weile. Xinyu Liu und Willie J. Padilla von der Duke University ist jetzt die Entwicklung eines kleinen Apparats gelungen, der Infrarotstrahlung aus maschinell erzeugter Hitze absorbieren kann und in elektrischen Strom umwandelt. Das Besondere: Das Gerät selbst entwickelt dabei keine eigene Hitze und kann so bei Zimmertemperatur eingesetzt werden.
Das von Liu und Padilla entwickelte Gerät besteht aus einer Fläche von 8×8 einzelnen Pixeln, mit einer Größe von jeweils 120×120 Mikrometern. Die Pixel bestehen aus einem künstlichen Material, welche die von Hitzefeldern (beispielsweise laufende Motoren oder Maschinen) abgegebene Infrarotstrahlung absorbieren und wieder abgeben können. Das Gerät ist dabei so konstruiert, dass die einzelnen Pixel individuell konfiguriert werden können, um optimal auf unterschiedliche Settings zu reagieren.
„…dieser neue Infrarotsender könnte einen neuen und maßgeschneiderten Weg darstellen, Energie aus Wärme zu sammeln und zu nutzen. Es besteht ein großes Interesse daran, Abfallwärme nutzbar zu machen und unsere Technologie könnte diesen Prozess voranbringen“,
so Willie Padilla, der an der Entwicklung des Geräts beteiligt ist, in einer Pressemitteilung der Optical Society.
Einsatzmöglichkeiten des Senders
Das neue Gerät könnte überall dort eingesetzt werden, wo Batterien und Motoren synchron verwendet werden, wie beispielsweise in einem Auto oder in der Industrie. Laufende Motoren könnten so zum Beispiel die Energie für die Beleuchtungsanlage liefern oder Batterien aufladen. Das Gerät der beiden Forscher ist derzeit noch nicht faktisch einsatzfähig, legt jedoch das Fundament für weitere konkretere Entwicklungen in dem Bereich Thermophotovoltaik als neue Quelle erneuerbarer Energien.
