Seit mehr als einem Jahrhundert träumen Wissenschaftler davon, Strom aus dem Nichts zu erzeugen. Nikola Tesla experimentierte bereits in den 1930er Jahren in diese Richtung. In letzter Zeit werden jedoch die Rufe nach dem Konzept der reinen Energie lauter. Die rechtzeitige Abkehr von fossilen Brennstoffen, um das Schlimmste der Klimakrise zu vermeiden, wäre das größte Gemeinschaftsprojekt, das die Welt jemals versucht hat, und die Notwendigkeit hat Wissenschaftler dazu gebracht, große Träume zu haben. Einige der daraus resultierenden Stimmen des Brainstormings und Experimentierens wurden den Seiten eines düsteren Science-Fiction-Romans entnommen oder sind eher Wunschdenken als Methodik. Aber Wissenschaftler kommen immer näher daran, das Unmögliche möglich zu machen: Energie aus der Luft zu gewinnen.
2021 gaben Forscher der American University of Massachusetts in Amherst bekannt, dass sie es erfunden hatten Ein Gerät namens Air-gen, kurz für Air Powered Generator. Das Gerät ist in der Lage, mithilfe eines natürlichen Proteins Feuchtigkeit in der Umgebungsluft in Strom umzuwandeln. Dies geschieht durch einen Film aus Protein-Nanodrähten, die aus dem Bakterium Geobacter sulfurreducens stammen. Das Forscherteam behauptete, dass diese Technologie „interessante Auswirkungen auf die Zukunft der erneuerbaren Energien, den Klimawandel und die Zukunft der Medizin haben könnte“. Bewährt hat sich die wenige Mikrometer dicke Folie. „Wir machen Strom buchstäblich aus dem Nichts. Air-Gen erzeugt rund um die Uhr sauberen Strom. Es ist die bisher aufregendste und aufregendste Anwendung von Protein-Nanodrähten“, erklärte der Forscher und Forschungsautor Jun Yao.
Ein Jahr später, im Jahr 2022, beginnt die Europäische Union mit der Finanzierung eines neuen Projekts – genannt Fänger – das ebenfalls darauf abzielt, Strom aus Luftfeuchtigkeit zu erzeugen, in diesem Fall jedoch durch die Verwendung von Zellen aus Zirkoniumoxid, einem keramischen Material, das in allen möglichen Anwendungen von Zahnimplantaten bis hin zu Kernbrennstäben verwendet wird. „Bei der Erforschung der Eigenschaften von Zirkoniumoxid-Nanomaterialien vor sieben Jahren begannen die Forscher, Hinweise auf Wasserkraft zu sehen“, so das Horizon-Magazin der Europäischen Kommission. genannt Im Dezember. Sie haben in den letzten sieben Jahren einen langen Weg zurückgelegt, aber die Technologie ist noch weit von Skalierbarkeit und Praktikabilität entfernt. Derzeit „kann eine 8 x 5 cm große Platte ihres Materials in einem Labor bei einer Luftfeuchtigkeit von etwa 50 % etwa 0,9 Volt erzeugen“, was ungefähr der Leistung einer halben AA-Batterie entspricht.
Erst in diesem Jahr gelang Wissenschaftlern der Monash University in Australien ein weiterer Durchbruch im Energiebereich. Diesmal ist der Hauptartikel Ein Enzym namens Huc. Das Enzym kommt in Mycobacterium smegmatis vor, einem Cousin der Bakterien, die für Tuberkulose und Lepra verantwortlich sind. Huc ist wirklich ein Kraftpaket für die Umwandlung von Luft in Energie, die Bakterien nutzen, um Energie in extremen Umgebungen mit wenigen anderen Energiequellen zu erzeugen.
Nach der Extraktion, sagen die Forscher, kann das Enzym verwendet werden, um „eine Reihe kleiner, tragbarer elektrischer Geräte“ mit Strom zu versorgen. […] Darunter Biosensoren, Umweltmonitore, Digitaluhren, Taschenrechner oder einfache Computer. „Bisher sind die verschiedenen Anwendungen von Huc eher ein Gedankenexperiment als eine getestete Hypothese, aber die verantwortlichen Wissenschaftler glauben, dass Huc das Potenzial für Größe hat. Wenn Sie Huc mit konzentrierterem Wasserstoff füttern, produziert es mehr elektrischen Strom.“ sagte Hauptautorin Reese Grainter. „Das bedeutet, dass Sie es in Brennstoffzellen verwenden können, um komplexere Geräte wie intelligente Uhren oder Smartphones, komplexere Laptops und vielleicht sogar ein Auto mit Strom zu versorgen.“
Projekte zur Stromerzeugung aus der Luft stecken eindeutig noch in den Kinderschuhen, aber es wäre schwer, die potenziellen Auswirkungen zu übertreiben, wenn eine dieser Technologien skalierbar werden sollte. Die Erzeugung von Strom aus dem Nichts würde unzählige Probleme im Zusammenhang mit dem Klimawandel und anderen negativen Umwelteinflüssen im Zusammenhang mit der Energieerzeugung lösen. Darüber hinaus könnte auf Technologien wie das bakterielle Enzym theoretisch überall auf der Welt zugegriffen werden, was die Geopolitik der Energieerzeugung gerechter und dezentraler macht. Kurz gesagt, es könnte die Weltwirtschaft, wie wir sie kennen, auf den Kopf stellen. Irgendwann mal.
Von Haley Zaremba für Oilprice.com
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