Künstliche Pflanze macht Strom aus Wind und Regen

Forscher*innen haben ein Minikraftwerk entwickelt, das aus Wind und Regentropfen Strom erzeugen kann. Statt sich nur auf eine Methode für das Sammeln von Energie zu konzentrieren, entschied sich das Team für ein „Multi-Energie-System“ und integrierte es in eine künstliche Pflanze. 

Für das Sammeln von kinetischer Windenergie entwickelten sie einen „triboelektrischen Nanogenerator“ (TENG). Er besteht aus einer Schicht Nylonfasern zwischen 2 Schichten Teflon und Kupferelektroden. Drücken die Schichten durch den Wind aufeinander, wird statische Ladung erzeugt und in Strom umgewandelt. 

Regentropfen sorgen für hohe Spannung

Der zweite Energiesammler ist der „tröpfchenbasierte Energiegenerator“ (DEG). Auch hier wurde Teflon verwendet. Der wasserdichte Generator wurde mit einem leitfähigen Material überzogen, das als Elektrode fungiert. Sobald Regentropfen darauf treffen, wird hohe Spannung und Strom erzeugt.

Zur Demonstration montierten die Forschenden den Regengenerator auf den Windgenerator. Zudem bauten sie die Generatoren blattförmig, um sie in eine Kunststoffpflanze zu integrieren. So setzten sie ihr Minikraftwerk simulierten Umweltbedingungen aus. Der Strom, der durch den künstlichen Wind und Regen erzeugt wurde, konnte 10 LED-Leuchten zum Flackern bringen. 

Konzept für Kraftwerksysteme 

Unter optimalen Bedingungen soll der TENG 252 Volt erzeugen und der DEG 113 Volt, so die Forschenden. Die „Power Plant“ ist aber nur ein Demonstrator, der zu größeren Kraftwerksystemen weiterentwickelt werden kann, heißt es. Die Ergebnisse der Forschung wurde im Fachmagazin ACS Publications veröffentlicht.