Wasser und insbesondere Wellen lassen Forscher immer wieder von einer unerschöpflichen Energiequelle träumen. Nun berichten Ingenieure aus China in der Fachzeitschrift ACS Energy Letters von einem entscheidenden Fortschritt bei der Entwicklung von Geräten zur Gewinnung von Wellenenergie. Durch eine einfache Optimierung des Aufbaus konnten sie die Energieausbeute ihrer Vorrichtung deutlich steigern.
Kleine Veränderung mit großer Wirkung
Bislang sind Geräte zur Gewinnung von Wellenenergie wenig effizient. Hier scheinen die Forscher nun offenbar einen Schritt weitergekommen zu sein. „Wir haben die Anordnung des Stromsammlers in unserem Gerät verändert und damit die Energieausbeute um den Faktor 2,4 erhöht“, erklärt Guozhang Dai, einer der Studienautoren.
Die Forscher nutzten für ihre Versuche zwei sogenannte Flüssig-Fest-Triboelektrische Nanogeneratoren (TENG), die mechanische Energie in Strom umwandeln. Hierbei kommen 40 Zentimeter lange Plastikröhren zum Einsatz, die zu einem Viertel mit Wasser befüllt werden. In einer ersten Variante platzierten die Ingenieure den Stromsammler in der Mitte der Röhre, wie es bei herkömmlichen TENG-Geräten üblich ist. In einer zweiten Version positionierten sie das Gerät stattdessen an einem Röhrenende, wo das Wasser beim Hin- und Herschwappen am stärksten auf die Wand trifft. „Durch diese Optimierung konnten wir die Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie deutlich steigern“, so Dai. In einem weiteren Test brachten die Forscher sogar eine Reihe von 35 LEDs zum Blinken, indem sie die erlangte Wellenenergie nutzten.
Hoffnung für großflächige Nutzung
Die Entwicklung aus China könnte den Weg für eine großtechnische Nutzung der „Blauen Energie“ aus Meereswellen ebnen. „Unsere Ergebnisse zeigen das Potenzial unseres Geräts nicht nur für die Energiegewinnung, sondern auch für Anwendungen wie die drahtlose Unterwasserkommunikation“, so Dai.
Bildquelle: Adapted from ACS Energy Letters 2024, DOI: 10/1021.acsenergylett.4c00072