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Künstliches Blatt soll grüne Energie aus Wasser und Sonne liefern

Künstliches Blatt soll grüne Energie aus Wasser und Sonne liefern
Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) ist es gelungen, ein künstliches Blatt herzustellen, das aus Sonnenlicht und Wasser Strom produziert.

Seit vielen Jahren versuchen Forscher den natürlichen Prozess der Photosynthese im Labor nachzubilden um so kostengünstige und vor allem grüne Energie produzieren zu können. Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) scheint es nun gelungen zu sein, eine Art künstliches Blatt zu entwickeln, das aus Wasser und Sonnenlicht elektrische Energie erzeugen kann. Ein ähnlicher Prozess läuft auch bei der Photosynthese von Pflanzen ab. An künstlichen Blättern wurde schon länger geforscht, jedoch nur mit mäßigem Erfolg. Grund: Die Blätter benötigten teure Katalysatoren (z.B. aus Platin) und waren oft schon nach wenigen Stunden unbrauchbar. In einem Experiment lief nun ein Prototyp des künstlichen Blattes 45 Stunden lang ohne spürbare Leistungseinbuße.

“Das künstliche Blatt galt schon seit Jahrzehnten als ‘Heiliger Gral’. Wir glauben, dass wir es jetzt geschafft haben”, sagt Forschungsleiter Daniel Nocera vom MIT in Cambridge. Laut den Forschern eignet sich das den Angaben zufolge sehr günstig herzustellende künstliche Blatt besonders für den Einsatz in Entwicklungsländern, in denen noch viele Haushalte komplett ohne Stromversorgung sind. Die Entwicklung hat in etwa die Größe eine Spielkarte und ähnelt dem Vorbild aus der Natur optisch nur wenig. Einzig an der Effizienz hapert es noch ein wenig: Der Prototyp erreichte bislang nur eine etwa zehnmal höhere Effizienz als echte Blätter bei der natürlichen Photosynthese. Die Forscher sind sich aber sicher, dass sich die Effizienz künftig noch weiter verbessern wird.

In der Praxis ließe sich das künstliche Blatt, das hauptsächlich aus Silizium besteht um die Sonnenenergie einfangen zu können, einfach in einen Behälter mit Wasser stellen. Dem Sonnenlicht ausgesetzt würde das künstliche Blatt sofort damit beginnen, Wasserstoff und Sauerstoff zu produzieren. In der Brennstoffzelle findet durch die Zusammenführung der beiden Gase die sogenannte Knallgasreaktion statt. Als Endprodukt liefert das Blatt elektrische Energie und Wasser.

Auch das Problem der teuren Katalysatoren scheint aus dem Weg geräumt zu sein. In dem vorgestellten Prototyp basieren diese auf den vergleichsweise günstigen Materialien Nickel und Kobalt. Die Forscher wollen das Blatt nun vermarkten. Ein Unternehmen wurde bereits gegründet. Ab wann und zu welchen Preisen die künstlichen Blätter verfügbar sein werden, ist aber noch unbekannt. (ok)