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pte20190826015 Umwelt/Energie, Technologie/Digitalisierung

Nano-Silizium erzeugt jetzt Strom aus Wärme

Wissenschaftler der University of Texas in Dallas haben viele Blätter bereits erfolgreich eingesetzt


Test einer Elektronik mit einem Silizium-Stromgenerator (Foto: utdallas.edu)
Test einer Elektronik mit einem Silizium-Stromgenerator (Foto: utdallas.edu)

Dallas (pte015/26.08.2019/12:30) - Forscher der University of Texas in Dallas http://utdallas.edu haben zusammen mit Experten des Halbleiterherstellers Texas Instruments http://ti.com mit nanometerdicken Blättern aus Silizium zur Stromerzeugung erfolgreich experimentiert. Werden sehr viele Blätter eingesetzt, lässt sich eine nennenswerte Menge an Strom generieren, sodass elektronische Schaltkreise versorgt werden können.

Massenfertigung anvisiert

Thermoelektrische Generatoren sind seit Jahrzehnten bekannt. Bisher funktionieren sie nur mit sehr teuren Materialien wie Wismuttellurid. Daher werden diese Stromerzeuger nur in Nischen eingesetzt. Dabei könnten sie eine Menge Abwärme nutzen, die bisher die Umwelt belastet, etwa die von motorischen Kraftwerken oder Automotoren und selbst der Wärme, die Autoreifen durch Reibung auf den Straßen erzeugen.

Mit der Entdeckung von Silizium als Basismaterial könnte diese Art der Energieumwandlung einen großen Sprung nach vorne machen. Es gehört zu den am häufigsten vorkommenden Materialien auf der Erde und ist entsprechend billig. Außerdem ist die Halbleiterindustrie seit Jahrzehnten den Umgang mit diesem Werkstoff gewohnt, sodass einer Massenproduktion nichts im Wege stünde.

Batterien werden obsolet

Sensoren, die Daten von technischen Geräten sammeln und an Zentralen liefern, werden immer öfter eingesetzt. Sie sorgen dafür, dass Steuerungsprozesse in der Industrie optimiert werden. Diese Datensammler benötigen wenig Strom. Wenn er nicht aus der Sonne gewonnen werden kann, müssen die Sensoren verkabelt oder mit Batterien ausgestattet werden.

Oft werden sie da eingesetzt, wo Abwärme anfällt, etwa in Werkzeugmaschinen, die Metall bearbeiten. Diese könnte zur Stromerzeugung und damit zur Versorgung der Sensoren genutzt werden. "Wenn es irgendwo eine Temperaturdifferenz gibt, und sei sie auch klein, lässt sich mit unserer Technik ein elektronisches Gerät betreiben", sagt Mark Lee, Professor für Physik an der University of Texas in Dallas. "Dann braucht niemand mehr eine Batterie auszuwechseln."

(Ende)
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