In den USA wurde eine Papiertapete entwickelt, die Strom aus Luftfeuchtigkeit erzeugt

Forscher der Binghamton University in den USA haben eine innovative Papierbeschichtung entwickelt, die kontinuierlich Strom aus der Luftfeuchtigkeit in Innenräumen erzeugen kann. Laut ixbt.com fungiert diese Technologie gleichzeitig als passiver Luftentfeuchter und könnte in Zukunft den Betrieb von Smart-Home-Sensoren und anderer Elektronik mit geringem Stromverbrauch ohne Batterien ermöglichen. Dies berichtet die Nachrichtenseite Ixbt.com.

Funktionsprinzip und Merkmale der Technologie

Die Basis der Neuentwicklung bilden Miniatur-Feuchtigkeits-Stromgeneratoren. Sie absorbieren Wassermoleküle aus der Luft und lösen einen Ionentrennungsprozess innerhalb des Materials aus. Der resultierende Konzentrationsgradient erzeugt eine elektrische Spannung zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Blattes. Im Gegensatz zu Solarpaneelen benötigt dieses System überhaupt kein Licht.

Experten betonen, dass Innenräume die günstigste Umgebung für eine solche Technologie sind, da die Luftfeuchtigkeit in Häusern und Gebäuden normalerweise zwischen 30 und 60 Prozent gehalten wird. Zudem wird der Wasserdampf in der Luft durch menschliches Atmen, Kochen, Duschen und andere tägliche Aktivitäten ständig ergänzt.

Produktion und praktische Tests

Zur Herstellung der Generatoren wurde die Technologie der Papierelektronik verwendet, die es ermöglicht, die notwendigen Strukturen direkt auf dem Papierblatt zu formen. Die Ränder des Papiers sind mit Glycerin beschichtet, das aktiv Feuchtigkeit aufnimmt, während der mittlere Teil eine Polymerstruktur mit Wachsmuster enthält. Diese reguliert die Verdunstung und sorgt für die gerichtete Feuchtigkeitsbewegung, die für eine kontinuierliche Stromerzeugung erforderlich ist.

Die Forscher bauten ein vollständiges experimentelles Blatt zusammen, das aus 1.596 miteinander verbundenen Generatoren besteht. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80 Prozent lieferte jedes Element eine Spannung von etwa 0,34 V, und die spezifische Leistung erreichte 2,2 µW/cm². Das gesamte System konnte eine kabellose Tastatur kontinuierlich und ohne Batterien mit Strom versorgen.

Gleichzeitig zeigte die neue Tapete auch die Eigenschaft, die Luftfeuchtigkeit zu senken. Im Versuchsraum sank die Luftfeuchtigkeit von 38 auf 32 Prozent. Die Autoren glauben, dass diese Technologie in Zukunft die Belastung von Klimaanlagen und Entfeuchtungssystemen teilweise reduzieren und gleichzeitig die Gewinnung kleiner Mengen Strom aus Feuchtigkeit ermöglichen könnte.

Alle elektrischen Anschlüsse befinden sich auf der Rückseite des Blattes, wodurch die Beschichtung als normale Wanddekoration ohne sichtbare Kabel verwendet werden kann. Im aktuellen Stadium reicht die Leistung der Technologie nicht aus, um Haushaltsgeräte wie Kühlschränke oder Fernseher zu betreiben. Das Hauptanwendungsgebiet sind energiesparende drahtlose Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren, Klimamonitore und andere stromsparende Elemente von Smart-Home-Systemen.