Forscher bauen stromerzeugende Tapete - 3,5 Volt einfach aus der Luft

Forscher haben eine Tapete entwickelt, die aus der alltäglichen Luftfeuchtigkeit in Innenräumen Strom gewinnt. Damit lassen sich schon jetzt kleine Geräte wie Sensoren oder Tastaturen betreiben, während gleichzeitig das Raumklima verbessert wird.

Strom aus der Zimmerluft

Wände in Wohnungen könnten bald mehr tun, als nur Zimmer voneinander zu trennen und Raum für Bilder zu bieten. Wissenschaftler der Binghamton University, New York, haben eine spezielle Papiertapete entwickelt, die der Raumluft Feuchtigkeit entzieht und daraus elektrische Energie gewinnt.

Die darin verbauten sogenannten Moisture-Electric Generators (MEG) nutzen das Wasser in der Luft, um eine kontinuierliche Bewegung geladener Teilchen zu erzeugen. Das reicht aktuell zwar nicht für große Verbraucher wie übliche Haushaltsgeräte, liefert aber schon genug Strom für kleine Sensoren. Die neue Tapete fängt das Wasser dabei gezielt ein und könnte so ganz nebenbei auch noch Klimaanlagen bei der Raumentfeuchtung entlasten.


Bisherige ähnliche Konzepte waren überwiegend für den Außenbereich entwickelt worden, litten aber unter schwankenden Wetterbedingungen. Der jetzige Ansatz hat also einen entscheidenden Vorteil, denn in Innenräumen liegt die Luftfeuchtigkeit meist konstant zwischen 30 und 60 Prozent. Bewohner sorgen durch Atmen, Kochen oder Duschen stetig für einen neuen Nachschub an Feuchtigkeit.

Papier mit Mikrochip-Design

Wie im wissenschaftlichen Artikel über das Projekt aus dem Fachmagazin Advanced Energy Materials steht, mussten die Forscher um Professor Seokheun Choi zuerst ein bekanntes Problem lösen. So wurden die meisten bisherigen Feuchtigkeitsgeneratoren mit der Zeit gleichmäßig feucht, wodurch der Stromfluss nachließ und schließlich zum Erliegen kam. Um das zu verhindern, bauten die Wissenschaftler winzige Generatoren auf dicker Chromatografie-Papierbasis, deren Architektur stark an Mikrochips erinnert.
Funktionsweise einer MEG-Tapete Der Prototyp im Praxistest Der clevere Aufbau bewirkt eine 'Einbahnstraße' für die Feuchtigkeit. An den Rändern der zwei mal zwei Zentimeter großen Quadrate nimmt Glycerin Wasserdampf auf. Im Zentrum hält das Polymer Polyvinylpyrrolidon das Wasser fest. Eine Wachsschicht sorgt dafür, dass es nur als Dampf entweicht. So bleibt das Material auf einer Seite feuchter als auf der anderen, was die Ladungstrennung für die dauerhafte Stromerzeugung aufrechterhält.

Erster Test mit Tastatur

Um die Praxistauglichkeit zu beweisen, verschalteten die Forscher 1596 der kleinen Einheiten zu einem größeren Wandpaneel. Die gesamte Verkabelung brachten sie dabei unsichtbar auf der Rückseite an. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 38 Prozent lieferte das System rund 3,5 Volt. Das reichte in Kombination mit einem Kondensator aus, um eine Computertastatur in Echtzeit mit Energie zu versorgen. Gleichzeitig sank die gemessene Luftfeuchtigkeit in der direkten Umgebung innerhalb von 15 Minuten von etwa 38 auf 32 Prozent, wobei dieses Ergebnis noch als vorläufig gilt.

Trotz des Erfolgs gibt es noch beträchtliche Hürden für den Alltagseinsatz. Der aktuelle Prototyp basiert auf speziellem Laborpapier, dessen Haltbarkeit über Jahre hinweg unklar ist. Zudem besteht das Risiko, dass das Glycerin mit der Zeit nach innen wandert und die exakt getrennten Zonen der Tapete verwischt. Es dürfte also noch eine ganze Weile dauern, bis Interessenten ihre Wohnzimmerwände mit einem entsprechenden Produkt bekleben können, sollte es überhaupt jemals dazu kommen.

Würdet ihr euch eine solche stromerzeugende Tapete ins Wohnzimmer hängen, um das Klima zu verbessern und Strom zu gewinnen? Teilt eure Gedanken und Meinungen gerne mit uns in den Kommentaren!


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