Nano-Silizium erzeugt Strom aus Wärme

Forscher der University of Texas in Dallas 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.

Thermoelektrische Generatoren sind seit Jahrzehnten bekannt. Bisher funktionieren sie nur mit sehr teuren Materialien wie Bismuttellurid. 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 dieser Technik ein elektronisches Gerät betreiben, so Mark Lee, Professor für Physik an der University of Texas in Dallas. (pte, Kempkens)

http://utdallas.edu