Die Pohang University of Science and Technology (POSTECH) gab kürzlich bekannt, dass das Forschungsteam von Professor Jeon Sang-min von der Fakultät für Chemieingenieurwesen und Song Min-jae, einem Studenten des integrierten Studiengangs, erfolgreich ein Gerät entwickelt hat, das den „Kettenionen-Redox-Verstärkungsmechanismus“ realisiert, wodurch die Leistung und Betriebszeit des Wassergenerators effektiv verbessert werden können.

Wasserdampf, der beim Ausatmen entsteht und in der Luft schwebt, birgt großes Potenzial als Quelle für elektrische Energie. Zwar gibt es Technologien zur Stromerzeugung aus Feuchtigkeit, doch ihre Leistung ist begrenzt. Denn mit der Aufnahme von Feuchtigkeit und der Diffusion von Ionen nimmt die Anzahl der Ionen ab, die eine elektrische Ladung tragen können. Angesammelte Ionen behindern zudem die weitere Diffusion, was zu einem starken Leistungsabfall führt.

Um dieses Problem zu lösen, entwickelte das Forschungsteam dieses neuartige Gerät, indem es negativ und positiv geladene Polymere stapelte und die leitfähigen Polymere mit Kohlenstoffelektroden kombinierte. Das Gerät erzeugt Strom, indem es Feuchtigkeit aus der Luft absorbiert und einen „Ketten-Ionen-Redox-Verstärkungsmechanismus“ ausführt, bei dem eine Reihe von Reaktionen stufenweise und geordnet ablaufen.

Laut dem Forschungsteam ist die Leistung dieses neuen Geräts im Vergleich zu bestehenden Geräten deutlich verbessert, etwa 100-mal höher. Als das Forschungsteam acht der Geräte in Reihe geschaltet hatte, konnten sie Bluetooth-Kopfhörer mit einer Leistung von 9 Milliwatt (mW) versorgen.

Anders als Solar- oder Windenergie kann diese Technologie Strom erzeugen, solange Luft vorhanden ist, unabhängig von den Wetterbedingungen, sodass sie breite Anwendungsmöglichkeiten bietet.

Die Forschungsergebnisse wurden online in der internationalen Fachzeitschrift Nano Energy veröffentlicht. Professor Jeon Sang-min erklärte: „Wasser in der Luft ist eine unbegrenzte Ressource und allgegenwärtig.“ Er fügte hinzu: „Diese Forschung bringt uns der praktischen Anwendung und Kommerzialisierung umweltfreundlicher, selbst erzeugter Elektrizität einen Schritt näher.“