Forscher haben sich die Kälte des Weltraums zunutze gemacht, um nachts Strom zu erzeugen. Ein sogenannter Stirlingmotor wandelt Temperaturunterschiede dabei in Leistung um.
Forscher der University of California haben einen Weg gefunden, um nachts mechanische Energie zu erzeugen, indem sie einen oft übersehenen Temperaturunterschied nutzen. Ihre Technologie basiert auf der natürlichen Differenz zwischen der warmen Erdoberfläche und der Kälte des Weltraums.
Dieser Ansatz erschließt Möglichkeiten zur Energiegewinnung, die weder auf Sonnenlicht noch auf konventionelle Brennstoffe angewiesen sind. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.
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Die Forscher entwickelten ein Gerät, das auf einem Stirlingmotor basiert. Dabei handelt es sich um eine Maschine, die durch Temperaturunterschiede angetrieben wird. Im Gegensatz zu den meisten Motoren, die eine große Temperaturdifferenz benötigen, kann der Stirlingmotor bereits mit einem geringen Kontrast arbeiten. Der Unterschied kann dabei so klein sein wie zwischen einer heißen Tasse Kaffee und der Umgebungsluft.
Motor zapft Kälte des Weltraums an und erzeugt nachts Strom
Normalerweise wird ein Stirlingmotor betrieben, indem eine Seite mit einer Wärmequelle und die gegenüberliegende Seite mit einer kühleren Umgebung verbunden wird. Die Idee der Forscher war es, die kalte Seite mit dem extrem kalten Weltraum zu verbinden.
Laut Professor Jeremy Munday von der UC Davis muss die Anlage den Weltraum nicht physisch berühren, sondern könne strahlend mit ihm interagieren. Das Konzept ist vergleichbar mit dem Gefühl, in einer kalten, klaren Nacht draußen zu stehen, bei dem dein Kopf schnell kalt wird, da Wärme abstrahlt.
Die Forscher Tristan Deppe und Jeremy Munday nahmen einen einfachen Stirlingmotor, setzten ihn auf eine Platte, die als wärmeabstrahlende Antenne dient, und platzierten das Ganze nachts im Freien auf dem Boden. Dabei fungiert der Boden als warme Seite des Motors, während die Antenne die Kälte des Weltraums kanalisiert.
Nutzbare mechanische Leistung
Ganzjährige nächtliche Experimente zeigten, dass die kleine Anlage tatsächlich eine kontinuierliche mechanische Leistung von mindestens 400 Milliwatt pro Quadratmeter erzeugen kann. Zudem wurden in den meisten Monaten Temperaturunterschiede von mehr als zehn Grad Celsius erreicht.
Das Potenzial wird in Gebieten mit geringer Luftfeuchtigkeit und klarem Nachthimmel als am größten eingeschätzt. Die Forscher nutzten die Anlage testweise direkt, um einen Ventilator anzutreiben. Durch Anbringen eines Gleichstrommotors konnten sie auch Strom erzeugen.
Die gewonnene Energie könnte beispielsweise dazu verwendet werden, Luft durch Gewächshäuser oder Wohngebäude zirkulieren zu lassen. Die UC Davis hat ein vorläufiges Patent eingereicht.
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