Billig und effizient

Künstliches Blatt erzeugt Strom via Photosynthese

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  (Bild: EPA)

Die aktuelle Diskussion um alternative Energieformen haben Forscher des Massachusetts Insitute of Technology genutzt, um einen Durchbruch in der Stromerzeugung zu präsentieren: Ein künstliches Blatt soll Photosynthese wie echte Pflanzen betreiben und damit Energie gewinnen. Die Nachahmung der Natur könnte einen Wendepunkt in der Stormerzeugung bedeuten, da sie eine kostengünstigere und umweltfreundlichere Alternative zur Solarenergie darstellt.

"Das künstliche Blatt galt schon seit Jahrzehnten als 'Heiliger Gral'. Wir glauben, dass wir es jetzt geschafft haben", so Forschungsleiter Daniel Nocera im Rahmen eines Treffens der American Chemical Society. Der Traum, die Photosynthese der Pflanzen nachzuahmen und wie die grünen Blätter zu betreiben, beflügelt die Wissenschaftler schon lange.

Nocera weist selbst darauf hin, dass bereits vor etwa zehn Jahren das erste funktionierende künstliche Blatt von John Turner am U.S. National Renewable Energy Laboratory in Colorado erschaffen wurde. Er bediente sich allerdings dazu seltener und teuerer Metalle wie Platin, sein Konstrukt war nicht stabil und hatte nur eine kurze Lebensdauer.

Nickel und Kobalt zerlegen Wasser
Das nachgebaute Blatt hat etwa die Größe einer Spielkarte. Dank Katalysatoren aus Nickel und Kobalt zerlegt es Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff. Diese werden dann in einer Treibstoffzelle gespeichert und können in weiterer Folge zur Stromerzeugung verwendet werden.

Bisherige Prototypen erreichten allerdings nur eine etwa zehnmal höhere Effizienz als echte Blätter bei einer natürlichen Photosynthese.  Damit könnte es mit einer Gallone Wasser genug Energie erzeugen, um einen Haushalt in einem Entwicklungsland einen Tag mit Energie zu versorgen. Nocera und seinem Team ist es nun gelungen, günstig verfügbare Materialien einzusetzen und einen Prototypen 45 Stunden lang ohne Leistungseinbußen laufen zu lassen.

Industrie zeigt bereits Interesse
Auch die Wirtschaft interessiert sich bereits für das künstliche Blatt: Nocera ist bereits eine Kooperation mit dem indischen Tata-Konzern eingegangen, um aus dem Konzept des künstlichen Blattes praktisch einsetzbare dezentrale Miniatur-Kraftwerke in der Größe eines Kühlschranks zu entwickeln.

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