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Natürliche Energie: So kann man die Energie von 2000 Atomkraftwerken aus Flusswasser gewinnen

Wo Flüsse ins Meer strömen, vermischt sich Süß- mit Salzwasser. Eine neuartige Membran gewinnt Strom aus diesem natürlichen Vorgang – das Energiepotenzial dieser neuen regenerativen Energie ist riesengroß.

Das Donaudelta könnte zu einem Lieferanten natürlicher Energie. 

Das Donaudelta könnte zu einem Lieferanten natürlicher Energie. 

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Flüsse gehören schon immer zu den Lieferanten regenerativer Energie – durch Wassermühlen, später mit Stauseen und Wasserkraftwerken. Nun könnte eine ganz andere Form von Energie angezapft werden. Es geht heute nicht darum, die Geschwindigkeit auszunutzen, mit der das Wasser fließt, sondern Nutzen aus den unterschiedlichem Salzgehalt von Fluss (Süßwasser) und Meer (Salzwasser) an den Mündungen der Flüsse zu ziehen.

Diese blaue Energie kann durch spezielle Membranen in Strom verwandelt werden. Spannend wird das Vorhaben durch das ungeheure Potenzial dieser Energieform. Jedes Jahr fließen 37.000 Kubikkilometer Süßwasser in die Meere. Theoretisch könnte man an der Schnittstelle zwischen Süß- und Meerwasser 2,6 Terawatt Strom erzeugen – das entspricht in etwa der Leistung von 2000 Kernkraftwerken.

Die blaue Energie basiert darauf, dass die Ionen der Salze eine positive oder negative Ladung aufweisen. In festen Zustand binden sich diese Ladungen gegenseitig. Doch im Wasser lösen sich diese Ionen und können voneinander getrennt werden. Gelingt das, kann Strom gewonnen werden.

Laborversuch in Frankreich

Schon im Jahr 2013 stellten französische Forscher eine Membran vor, die das leistete. Dafür nutzte sie Boron-Nitride-Nanoröhrchen (BNNT). Sie haben den Vorteil, dass man sie günstig von der Chemieindustrie kaufen kann. Doch die Versuche fanden unter Laborbedingungen statt, mit nur einem einigen Röhrchen als Energielieferanten.

Theoretisch war das Problem gelöst, nur wusste man nicht, wie man eine große Membran mit Milliarden von Nanoröhrchen in dieser Größe zu vertretbaren Preisen produzieren kann.

Praktische Lösung in den USA

Die praktische Arbeit wurde nun an der Rutgers University in Piscataway, New Jersey, gemacht. Den Forschern gelang es mit einigen Tricks, die eigentlich nicht-magnetischen Röhrchen doch zu magnetisieren. Das war notwendig, damit ein Magnetfeld sie gleichmäßig auf einem Trägermaterial ausrichten konnte. Danach fixierten sie die Röhrchen in dem Polymerfilm und rasierten ihre Enden mit einem Plasmastrahl ab, sodass die Röhrchen an beiden Seiten offen waren. Ihre Membran enthält jetzt 10 Millionen Boron-Nitride-Nanoröhrchen pro Kubikzentimeter.

Noch ist das Verfahren nicht ausgereizt, denn bislang gelang es nur bei einem Bruchteil der Röhrchen, beide Seiten zu öffnen. Die meisten Poren der Membran waren also noch verstopft. Ein technisches Problem, das bald gelöst sein dürfte.

Dann könnte man die Gewinnung blauer Energie außerhalb des Labors erproben.

Quelle: Science
 

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