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„Blaue Energie“: Forschenden gelingt Durchbruch – Energie von 2000 Atomkraftwerken

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Von: Delia Friess

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Forschende haben ein Verfahren zur Gewinnung von „Blauer Energie“ entwickelt, das Energie von 2.000 Atomkraftwerken erzeugen kann.

Stanford – Der Klimawandel sowie der Ukraine-Konflikt* und die bestehende Abhängigkeit von Russland* machen es notwendig, erneuerbare Energien auszubauen* und innovative Möglichkeiten der Energiegewinnung in Betracht zu ziehen. Wasser gilt auch als Lebenselixier: Warum dann nicht Wasser auch als Energiequelle nutzen? Von den Erneuerbaren Energien machte die Stromerzeugung aus Wasserkraft laut Bundesumweltamt 2021 jedoch nur 8,2 Prozent aus.

Einerseits gibt es Möglichkeiten, die Kraft des fließenden Wassers zur Energiegewinnung zu nutzen. Ein Beispiel für kleine und traditionelle Wasserkraftwerke sind beispielsweise Mühlen.* Auch durch die künstliche Aufstauung von Wasser lässt sich Energie gewinnen beziehungsweise speichern. Bereits seit den 1950er Jahren wird jedoch an einer weiteren Methode geforscht, wie das Online-Portal Forschung und Wissen und die SZ berichten: Auch wenn sich Salzwasser und Süßwasser vermischen, entsteht Energie. Diese wird als Osmose-Energie bezeichnet. Der Grund dafür ist, dass sich Moleküle bewegen, um den Salzgehalt auszugleichen.

Klimawandel und Ukraine-Krieg: Blaue Energie könnte die Lösung der Zukunft sein

Demzufolge werden pro Liter Süßwasser, das sich mit Salzwasser vermischt, bis zu 2,2 kJ Energie freigesetzt. Bisher wurden zur Stromgewinnung die Wasserbecken von Süß- und Salzwasser durch ein bestimmtes Material voneinander getrennt. Beim Übergang des Wassers durch diese sogenannte Membran konnte Energie gewonnen werden. Ein erstes Kraftwerk in Norwegen wurde 2009 eröffnet, erwies sich aber als nicht rentabel und wurde geschlossen, wie das Unternehmen Statkraft bekannt gab. Dem BR zufolge produzierte das Kraftwerk gerade genug Energie, um auf einer Herdplatte Essen zu kochen. Um eine Kleinstadt mit 30.000 Einwohnern mit Strom zu versorgen, müsste das Kraftwerk die Größe eines Fußballstadions haben.

Satellitenfotos zeigen die Huang-He-Mündung ins Gelbe Meer im Jahr 2000. (Symbolbild)
Satellitenfotos zeigen die Huang-He-Mündung ins Gelbe Meer im Jahr 2000. (Symbolbild) © Nasa /dpa

Genau dies könnte sich schon bald ändern: Durch die Verwendung von Nanoröhrchen zur Herstellung einer „BNNT-Membran“ könnte sich die Rentabilität der „Blauen Energie“ erneut steigern. Forschende der Rutgers University in den USA* arbeiten an der Optimierung dieser Membran. Durch die optimierte Membran könnten – würde das gesamte Süßwasser, das ins Meer fließt, genutzt – bis zu 2,6 Terawatt Strom pro Jahr erzeugt werden. Dies käme einer Stromproduktion von 2.000 durchschnittlichen Kernkraftwerken gleich, wie Forschung und Wissen schreibt.

Blaue Energie: Forschende entwickeln Verfahren, das Energie von 2.000 Atomkraftwerken gewinnen kann

Ein weiteres Konzept ist die Verwendung einer bestimmten Batterie: Forschende aus Stanford haben bereits 2019 eine Batterie entwickelt, die die „Blaue Energie“ nutzbarer und konkurrenzfähiger machen soll. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen stellten sie im Fachmagazin ACS Omega vor. Bei dem neuen Verfahren der Forschenden aus Stanford wird statt einer Membran eine Batterie eingesetzt, die auf zwei Elektroden beruht.

Die Batterie wird abwechselnd mit Meerwasser und Süßwasser befüllt. Dabei fließen elektrisch geladene Salzteilchen aus den Elektroden hinein beziehungsweise heraus. Ein äußerer Stromkreis entstehe, aus dem Energie gewonnen werden kann. Vor allem das Material der Elektroden sei neu und mache das Prinzip robuster. Besonders eignete sich für die Batterie Wasser aus Kläranlagen, das ins Meer geleitet wird. Den Forschenden zufolge konnte die Batterie den Strombedarf dieser Kläranlagen in einem Modellprojekt vollständig decken. Durch die Batterien könnten in Zukunft jährlich 625 Terawattstunden Strom an Flussmündungen gewonnen werden. Dies decke etwa drei Prozent des weltweiten Strombedarfs.

„Blaue Energie ist eine riesige und ungenutzte Quelle erneuerbarer Energie“, sagte der Mitautor der Studie, Kristian Dubrawski laut einer Pressemitteilung der Universität Stanford. „Unsere Batterie ist ein großer Schritt in Richtung der praktischen Erfassung dieser Energie ohne Membranen, bewegliche Teile oder Energiezufuhr.“ Der Vorteil der Blauen Energie ist auch, dass Kraftwerke überall dort gebaut werden könnten, wo Süßwasser natürlicherweise ins Meer fließt und nicht abhängig von Wind und Wetter ist. (df)*fr.de ist ein Angebot von IPPEN.MEDIA.

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