Die Frage, ob die Abwärme von Fassadenverkleidungen aus Nanomaterialien künftig zur Stromerzeugung genutzt werden kann, beschäftigt Forscher weltweit. Ein Team der TU Darmstadt hat nun einen vielversprechenden Ansatz vorgestellt, der dies ermöglichen könnte. Mithilfe von Nanokanälen und Salzlösungen gelingt es, auch Abwärme geringerer Temperaturen in elektrische Energie umzuwandeln.
Die Energieumwandlung basiert auf einem Material mit mikroskopisch kleinen Kanälen, die eine hochkonzentrierte Salzlösung enthalten. Ein minimaler Temperaturunterschied zwischen den Seiten des Materials führt zu einem thermoelektrischen Effekt, der eine überraschend hohe elektrische Spannung erzeugt. Dieser Mechanismus könnte die effiziente Nutzung von Abwärme unter 100 Grad Celsius revolutionieren.
Das Forschungsteam erklärt, dass die Stromerzeugung in den Nanokanälen und der Salzlösung auf der Bewegung von Ionen und der Bildung von ladungsneutralen Clustern basiert. Wenn ein Bereich des Materials erwärmt wird, zerfallen die Cluster und erzeugen Ladungen, die zur kälteren Seite wandern und dabei eine hohe elektrische Spannung erzeugen.
Aktuell arbeiten die Forscher daran, ihr theoretisches Modell mit experimentellen Ergebnissen in Einklang zu bringen. Dazu kooperieren sie mit einem Team vom University College Cork, das die beschriebenen Phänomene experimentell untersucht. Obwohl die Technologie noch nicht marktreif ist, sind die Forscher optimistisch und sehen ein grosses Potenzial für zukünftige Anwendungen. Eine mögliche Anwendung könnte eine Fassadenverkleidung aus speziellem Nanomaterial sein, die einen Teil der Abwärme eines Gebäudes in elektrischen Strom umwandeln kann.
Obwohl die Entwicklung noch in den Anfängen steht, halten die Forscher die Verfolgung dieser Vision für entscheidend. Angesichts der Energieverschwendung durch ungenutzte Abwärme in Industrie und Haushalten ist die Suche nach effizienten Lösungen dringend geboten.
