Strom aus Kondenswasser

Für elektronische Gadget galt Kondenswasser bisher als Feind - MIT-Forscher wollen damit nun Handys laden

Dass Wasserdampf die unangenehme Eigenschaft hat, an kühlen Flächen zu kondensieren, ist ein kleines, aber lästiges Problem in vielen Bereichen der Technik. Im Kühlschrank etwa führt es dazu, dass sich an der Rückwand Eis bildet, und zwar umso mehr, je öfter man den Kühlschrank öffnet und damit warme Luft mit ihrem relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt einströmen lässt. Kühlt das System die Luft dann ab, wie es seine Aufgabe ist, verringert sich ihre Aufnahmekapazität - und der Wasserdampf kondensiert an den kühlsten Stellen zu Wasser. Das ist lästig, weil es die Effizienz der Kühlung verringert. Gerade in Ländern mit einem hohen Anteil von Gebäuden mit Air Condition trägt der Effekt nicht unerheblich zu höherem Stromverbrauch bei.

Schon vor einiger Zeit hatte ein Forscherteam des MIT herausbekommen, wie sich der Effekt eindämmen lässt. Die betreffende Oberfläche sollte nicht nur wasserabweisende Eigenschaften besitzen, sondern superhydrophob sein.

Das erreicht man, indem man die Oberfläche mit einem winzigen Muster überzieht. Entstehende Wassertropfen werden dann sofort abgestoßen. Der Trick besteht darin, die Oberfläche so zu verändern, dass sich nebeneinander bildende Tropfen vereinen müssen. Dabei wird Energie frei, die zur Abstoßung der Tropfen führt.

Allerdings fallen sie normalerweise dann doch mit gewisser Wahrscheinlichkeit auf die Oberfläche zurück. Das lässt sich, schlugen dieselben Forscher später vor, mit Hilfe negativ geladener Drähte in unmittelbarer Nähe verhindern. Denn die Tropfen erwerben im Moment ihres Absprungs eine positive Ladung.

Wenn wir aber nun schon ein positiv geladenes Teilchen haben - was lässt sich sonst noch damit anstellen? Sammeln wir doch die Ladungen und versuchen, damit etwas Nützliches anzustellen, haben sich die Forscher nun gedacht. In den Applied Physics Letters stellen sie ihr Konzept vor. Es besteht aus zwei Metallplatten: Die eine ist superhydrophob, die andere hydrophil, zieht Wasser also an. Diese Platte sammelt die Tröpfchen und die von ihnen mitgebrachten elektrischen Ladungen, nachdem sie von der anderen Platte abgestoßen wurden.

Das Ergebnis ist auf den ersten Blick bescheiden. Pro Quadratzentimeter lassen sich nicht mehr als 15 Picowatt generieren. Konstruiert man allerdings eine Kiste in der Größe einer typischen Camping-Kühltasche, also mit einer Innenfläche von 1500 Quadratzentimeter, ließe sich damit in zwölf Stunden genug Energie erzeugen, um ein Handy zu laden. Das könnte im Outdoor-Bereich spannend sein, weil es auch nachts funktioniert.

Die Atmosphäre bringt in der Regel genug Feuchtigkeit mit - aber natürlich funktioniert die Zelle besser, wenn die Luft feuchter ist. Außerdem wäre es für kleinste Sensoren interessant, die unabhängig von einer externen Stromversorgung oder Batterie funktionieren sollen. Da das System keine sich bewegenden Teile enthält, wäre es auf jeden Fall stabil und wartungsarm. Als kleinen Nebeneffekt produziert die Anlage übrigens auch noch sauberes Wasser.