Zukunftsvision: Smartphone lädt ohne Strom
Ein Akku, der Temperaturgefälle nutzt und Smartphones oder Tablets ganz ohne Strom aufladen kann, das klingt zu ökologisch um real zu sein.
Doch Wissenschaftler haben in ersten Schritten eine Technologie entwickelt, die genau dies schaffen könnte.
Forscher haben einen Stromspeicher entwickelt, der Temperaturunterschiede zum Aufladen nutzt. Das Wissenschaftlerteam des Massachusetts Institute of Technology (MIT) will sogar erreichen, dass Temperaturgefälle der Umgebung einen permanenten Ladeprozess auslösen können. Kleine Geräte wie iPhones könnte dieser Akku dann ganz ohne externe Stromzufuhr aufladen. Das allerdings wäre der optimale Erfolg, bis dahin könnte die Technik in einem ersten Schritt dazu dienen, das Aufladen von Geräten seltener notwendig werden zu lassen.
Details veröffentlichte das Team um Gang Chen in den „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America“, einer US-Wissenschaftsakademie. Demnach besteht der neuartige Stromspeicher einerseits aus gelbem und rotem Blutlaugensalz (Kaliumhexacyanoferrat) und andererseits aus Nanokügelchen aus dem Farbstoff Preußisch Blau. Als Elektrolyt dient eine Salpeter-Lösung aus Kaliumnitrat. Eine Membran trennt beide Kammern der Batterie. Die Wissenschaftler bezeichnen das Verfahren als „Energy Harvesting“. Die Elektroden wechseln zwischen 20 und 60 Grad Celsius ihre Polarität: Bei 20 Grad ist die Elektrode mit Preußisch Blau der Minuspol und die Elektrode mit dem Blutlaugensalz der Pluspol, bei 60 Grad ist es genau anders herum. Mit dem Abkühlen auf 20 Grad und dem Erwärmen auf 60 Grad baut sich also eine Spannung auf. Diese sorgt dafür, dass sich die Batterie entlädt und Strom fließt. „Durch exaktes Abstimmen der Zusammensetzung der Elektroden wird der Ladungsprozess durch Wärmeenergie angetrieben und keine Elektrizität wird dazu benötigt“, so die Forscher.
Bislang ist die durch das Verfahren gewonnen Energie noch gering. Nach Angaben der Forscher wandeln sich nur etwa ein bis zwei Prozent der Wärmeenergie in Elektrizität um. Das Wissenschaftler-Team des MIT um Professor Gang Chen will jedoch weiterforschen und die Technologie dadurch verbessern. Erste konkrete Erfolge lassen sich bereits festhalten: Der Akku ist nicht nur aus günstigen Materialien hergestellt und einfach im Aufbau, er hat auch über 1.000 Ladezyklen in einem Langzeitversuch bereits problemlos absolviert – mit nur minimalem Spannungsverlust.
