Stromgenerator aus der Natur: Wenn die Flatter-Binse für Energie sorgt

Teaserbild-Quelle: Johann Georg Sturm (Maler: Jacob Sturm), aus "Deutschlands Flora in Abbildungen"

Die Flatter-Binse gedeiht vor allem in Feuchtgebieten, etwa in Flachmooren. Das grasartig anmutende Gewächs kommt beinahe auf der ganzen Welt vor. Auch in der Schweiz. Doch die unscheinbare Pflanze hat es in sich: Mit ihr lässt sich Strom generieren, wie ein Team der Rijksuniversiteit Groningen herausgefunden hat.

Quelle: 652234, Pixabaylizenz

Auf feuchtem Grund fühlen sich Flatter-Binsen (vorne im Bild) besonders wohl.

Das Innere der Binse besteht aus unzähligen sternförmigen Gebilden, sie lassen viel Luft durch und weisen eine leicht angeraute Oberfläche auf. Reiben sie aneinander, laden sie sich mit Elektrizität auf und es entsteht Strom. – Dieses Phänomen wird auch triboelektrischer Effekt genannt.

Doktorandin Qi Chen hat nun mit ihren Kollegen Wenjian Li und Feng Yan einen ein Millimeter dicken, briefmarkengrossen, triboelektrischen Nanogenerator (TENG) entwickelt, zu dem die Flatter-Binse das entscheidende Rohmaterial liefert. Vor kurzem hat sie ihn in der Fachzeitschrift «Advanced Functional Materials» vorgestellt.

Wird Druck auf den Nanogenerator ausgeübt, entsteht Reibung und daraus wiederum Strom. Silberne Nanodrähte leiten ihn ab, er kann damit direkt ein Gerät oder einen Akku versorgen. Das besondere an Chens Erfindung: Bei vielen TENG reiben erdölbasierte Materialien zur Stromerzeugung aneinander, bei ihrem Generator ist es das Innere von Flatterbinsen, mit deren Hilfe sich eine Ausgangsspannung von 4,86 Volt erzeugt werden kann.

Cellulose nicht nachhaltig

Zwar lassen sich TENG auch aus natürlichen Materialien wie Cellulose herstellen, doch nur mit einigem Aufwand. So muss die Cellulose stark vorbehandelt werden, etwa in dem sie sehr fein zerkleinert wird, was der Umweltfreundlichkeit eines solchen Generators zuwider läuft.

Der Vorteil der Flatter-Binsen liegt darin, dass das Zerkleinern des Materials wegfällt. Wie Chen herausgefunden hat, haben die winzigen sternchenförmigen Teile im Innern Binse genau die richtige Grösse. (mgt/mai)