Industrie

Die Zukunft der tragbaren Energie: Batterien oder winzige Mikrogeneratoren?

Die Zukunft der tragbaren Energie: Batterien oder winzige Mikrogeneratoren?


Wir alle kennen den Kampf um eine fast leere Telefonbatterie, aber müssen wir uns immer auf Batterien verlassen, oder könnte ein Iron Man-Reaktortechniker zur Rettung kommen?

[Bildquelle: Chris Doornbos über Flickr]

Die Batterietechnologie verbessert sich seit vielen Jahren in einem ziemlich konstanten Tempo. Aufgrund der Natur der Batteriewissenschaft ist es unwahrscheinlich, dass ein großer Durchbruch eine hocheffizientere Batterie bringt. Vielmehr ist es wahrscheinlicher, dass wir die Effizienz unserer derzeitigen Batteriesysteme in relativ geringem Tempo weiter verbessern.

Die Batterien werden sich bis zu einem Punkt verbessern, der im Vergleich zur aktuellen Technologie von Bedeutung ist. Die Lithium-Ionen-Technologie, die derzeit beste Batterietechnologie, wird von Wissenschaftlern und Ingenieuren auf der ganzen Welt intensiv erforscht. Insbesondere untersucht ein Team der Universität von Illinois in Chicago einen Weg, Graphitelektroden durch poröse Nickelelektroden zu ersetzen, um die Ionenladung in einer dichteren Formation besser zu halten. Forscher der südkoreanischen Pohang-Universität haben laut Mouser Electronics auch Elektroden mit internen Kanälen entwickelt, die es Lithiumionen ermöglichen, freier zu diffundieren und so die Batterieleitfähigkeit zu verbessern.

Weltweit gibt es weiterhin intensive und hochwissenschaftliche Studien wie diese, um die Batterietechnologie zu verbessern. Was aber, wenn die Lösung für tragbare Energie überhaupt keine Batterien sind?

Tragbare Mikrogeneratoren

Tragbare Mikrogeneratoren gibt es eigentlich schon seit einiger Zeit. Eine Firma namens Kinetron stellt Klauenpolstator und mehrpolige Magnetgeneratoren her. Der kleinste Generator, den sie herstellen, hat nur einen Durchmesser von 4 mm und kann eine Leistung von 10 mW erzeugen. Am oberen Ende stellt das Unternehmen auch einen Generator mit 23 mm Durchmesser her, der eine Leistung von 500 mW liefern kann. Diese Generatoren sind sicherlich beeindruckend, aber ihre Technologie ist kaum auf dem neuesten Stand.

Forscher vom MIT glauben, dass wir in den nächsten 10 Jahren einen positiven Nettofusionsreaktor bauen werden. Der Reaktor hat zwar einen Durchmesser von etwa 20 Metern und ist nicht wirklich tragbar. Dies ist jedoch ein beeindruckender Schritt in Richtung der Zukunft der Iron Man-Technologie.

Wir werden wahrscheinlich nicht mit Fusionsreaktoren in unserer Brust herumlaufen, um unsere Häuser oder winzigen kleinen Magnetgeneratoren mit Strom zu versorgen, aber was ist mit anderen Formen der Stromerzeugung?

Bei einem der vielversprechendsten Durchbrüche bei Mikrogeneratoren machen Ingenieure des Georgia Institute of Technology bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung eines winzigen piezoelektrischen Generators in Münzgröße, der allein durch Gehenergie bis zu 4 Watt Leistung liefern kann. Im Wesentlichen haben die Bauelemente Nanodrähte im Inneren, die beim Biegen winzige Strommengen erzeugen. Das Einbetten solcher Geräte in unsere Schuhe würde ausreichen, um kleine elektronische Geräte aufzuladen.

Geräte wie diese beantworten möglicherweise die Frage, woher der Strom zum Laden von Batterien stammt, aber sie scheinen noch nicht bereit zu sein, Batterien auszutauschen.

Batterien sind da, um zu bleiben

Die Batterietechnologie ist derzeit so weit fortgeschritten, dass es sich als schwierig erweisen wird, ihre tragbaren Leistungsfähigkeiten auf andere Weise zu übertreffen. Batterien in ihrer derzeitigen Form werden wahrscheinlich weiterhin in unsere Geräte implementiert. Die Methode zum Laden von Batterien wird dagegen wahrscheinlich die größten Änderungen erfahren.

[Bildquelle: Pixabay]

Pocket-Lint berichtet, dass Verbesserungen beim kabellosen Laden und der Ladegeschwindigkeit auf dem Weg sind. Die Zukunft wird wahrscheinlich ein Leben beinhalten, in dem wir uns nie um das Anschließen unserer Geräte kümmern müssen. Genau wie Tesla es sich erträumt hat, werden viele unserer batteriebetriebenen Geräte einfach in Gegenwart eines drahtlosen Ladegeräts aufgeladen. Dies bedeutet nicht, dass Sie Ihr Telefon auf einem Pad ablegen müssen, sondern dass sich Ihr Telefon in mehreren Metern Entfernung zu einem drahtlosen Ladegerät auflädt.

Stellen Sie sich Orte wie Starbucks vor, die Kunden sowohl kostenloses WLAN als auch kostenloses kabelloses Laden bieten. Wenn Sie durch die Tür gehen, werden Ihre Geräte einfach aufgeladen. Diese Zukunft, eine Zukunft, in der wir nie daran denken müssen, dass Batterien wenig Strom haben, ist wahrscheinlicher als tragbare winzige Generatoren.

Trotzdem sind die Tage der Iron Man-Technologie möglicherweise noch nicht so weit entfernt. Wir müssen nur abwarten und sehen.

SIEHE AUCH: Der von MIT Grad entwickelte Smartphone-Akku könnte die Akkulaufzeit verdoppeln


Schau das Video: Wasserstoff- vs. E-Auto vs. Verbrenner - der ultimative Vergleich! Breaking Lab