Schneereiche Regionen des Planeten sind für den Einsatz von Solarmodulen nicht geeignet. Unter der Schneedecke vergrabene Solarmodule können nur schwer Energie erzeugen. Deshalb hat ein Team der University of California, Los Angeles (UCLA) ein neues Gerät entwickelt, das aus dem Schnee selbst Strom erzeugen kann.
Das Team nennt das neue Gerät einen schneebasierten triboelektrischen Nanogenerator oder Snow TENG (schneebasierter triboelektrischer Nanogenerator). Wie der Name schon sagt, funktioniert es Das heißt, es nutzt statische Elektrizität, um durch den Austausch von Elektronen zwischen positiv und negativ geladenen Materialien Ladung zu erzeugen. Mit solchen Geräten werden Generatoren mit geringem Stromverbrauch erzeugt, die Energie aus Körperbewegungen, Berührungen auf einem Touchscreen und sogar den Schritten einer Person auf dem Boden gewinnen.
Schnee ist positiv geladen. Wenn er also an einem Material mit entgegengesetzter Ladung reibt, kann ihm Energie entzogen werden. Nach einer Reihe von Experimenten stellte das Forschungsteam fest, dass Silikon das beste Material für den triboelektrischen Effekt bei der Wechselwirkung mit Schnee ist.
Das Snow TENG kann 3D-gedruckt werden und besteht aus einer Silikonschicht, die an einer Elektrode befestigt ist. Die Entwickler sagen, dass es in Solarpaneele integriert werden kann, so dass diese auch bei Schneedecke weiterhin Strom produzieren können, was dem ähnelt Im März letzten Jahres entwickelten chinesische Wissenschaftler eine Hybridsolarzelle, die ebenfalls den triboelektrischen Effekt nutzt, um Energie aus der Kollision von Regentropfen mit der Oberfläche von Solarmodulen zu gewinnen.
Das Problem besteht darin, dass Snow TENG in seiner jetzigen Form relativ wenig Strom produziert – seine Leistungsdichte beträgt 0,2 mW pro Quadratmeter. Das bedeutet, dass Sie es wahrscheinlich nicht direkt an das Stromnetz Ihres Hauses anschließen werden, wie Sie es mit einem Solarpanel selbst tun würden, aber es kann dennoch beispielsweise für kleine, eigenständige Wettersensoren verwendet werden.
„Der auf Snow TENG basierende Wettersensor kann in abgelegenen Gebieten eingesetzt werden, da er sich selbst mit Strom versorgt und keine anderen Quellen benötigt“, sagt Richard Kaner, leitender Autor der Studie. „Es ist ein sehr intelligentes Gerät – eine Wetterstation, die Ihnen sagen kann, wie viel Schnee gerade fällt, in welche Richtung der Schnee fällt und welche Richtung und Geschwindigkeit der Wind hat.“
Die Forscher nennen einen weiteren Anwendungsfall für Snow TENG, beispielsweise einen Sensor, der an der Unterseite von Stiefeln oder Skiern befestigt werden kann und zur Datenerfassung für den Wintersport dient.
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift veröffentlicht .
Source: 3dnews.ru