Eis biegen: Eine 1.000-mal leistungsstärkere saubere Energiequelle erschließen

Für die meisten Menschen ist Eis eine Gefahr: rutschige Straßen, Verkehrsunfälle, vereiste Gehwege. Doch ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Xin Wen von der Xi’an Jiaotong University in China hat eine besondere Eigenschaft von Eis entdeckt: die Fähigkeit, beim Biegen Strom zu erzeugen, die sogenannte „elektrische Biegung“.

Eisblöcke können beim Biegen Strom erzeugen und eröffnen damit neue Potenziale für technologische Anwendungen. (Quelle: Interestingengineering)

Dieses Phänomen wurde bereits bei kollidierenden Gletschern oder ausgedehnten Eisflächen beobachtet, allerdings war die erzeugte Elektrizität für praktische Anwendungen zu schwach. Der Durchbruch gelang diesmal durch die Zugabe von Salz zum Eis.

Salz – ein Katalysator, der einen 1.000-mal stärkeren elektrischen Strom erzeugt

In ihren Experimenten gefror das Team Wasser mit unterschiedlichen NaCl-Konzentrationen und formte so Eisproben in Form von Kegeln, Balken und Platten. Bei einem Dreipunkt-Biegetest, bei dem die Eisprobe auf zwei Stützen gelegt und nach unten gedrückt wurde, stellten sie fest, dass der erzeugte Strom bis zu 1.000-mal stärker war als bei reinem Eis.

Mikroskopische und Raman-spektroskopische Analysen zeigten, dass das Salz das vollständige Gefrieren des Eises verhindert und mikroskopisch kleine Salzwasserkanäle entstehen lässt. Wenn sich das Eis biegt, bewegt sich die Flüssigkeit in diesen Kanälen, transportiert elektrische Ladungen und erzeugt elektrischen Strom.

Normaler Stein erzeugt beim Dehnen relativ wenig Strömung, doch wenn ein Steinsalzblock gebogen wird, erzeugt die darin fließende Salzlösung eine stärkere Strömung. (Quelle: Getty Images)

Potenzielle Anwendungen und Herausforderungen

Eis bedeckt etwa 10 % der Erdoberfläche. Wenn diese Energiequelle nutzbar gemacht werden könnte, könnten kalte Regionen – in denen herkömmliche Energiequellen schwer zugänglich sind – mit sauberem Strom aus der Natur versorgt werden.

Das Forschungsteam hofft, dass dieses Phänomen nicht nur auf der Erde, sondern auch auf Eismonden wie Europa oder Enceladus angewendet werden kann, wo unterirdische Ozeane vermutet werden und die zu „natürlichen Laboren“ für neue Energietechnologien werden könnten.

Trotz ihres Potenzials steht die Technologie vor Herausforderungen. Nach mehreren Biegezyklen sinkt die Fähigkeit des Salzbandes, Strom zu erzeugen, um bis zu 80 Prozent. Auch die Leistung bleibt hinter der kommerzieller piezoelektrischer Geräte zurück, da ein Großteil der Energie als Wärme verloren geht.

Dennoch stellt es einen wichtigen Schritt vorwärts auf der Suche nach nachhaltiger Energie dar. Eis – einst eine Plage im Winter – könnte nun zu einem potenziellen Partner bei der globalen Energiewende werden.

Minh Hoan

Quelle: https://vtcnews.vn/be-cong-bang-khai-pha-nguon-nang-luong-sach-manh-hon-1-000-lan-ar966219.html