Wie oft haben Sie einem Globus dabei zugesehen, wie er sich um seine Achse dreht, ohne über die enorme kinetische Energie nachzudenken, die in dieser Bewegung steckt? Die Erdrotation, ein Phänomen, das wir als selbstverständlich ansehen, könnte ein bislang unerforschtes Energiepotenzial verbergen.
Ein Team von Physikern unter der Leitung von Christopher Chyba dell 'Princeton University wagte es, diese scheinbar einfache, für manche aber vielleicht absurde Frage zu stellen: Können wir die Rotationsenergie unseres Planeten einfangen und in Elektrizität umwandeln? Die Antwort, Veröffentlicht auf Physikalische Überprüfungsforschung, ist ebenso überraschend wie umstritten.
Energie aus der Erdrotation: Eine kontraintuitive, aber faszinierende Idee
Ist die Idee, die Erdrotation zur Stromerzeugung zu nutzen, wirklich so abwegig? Wir leben auf einer gigantischen rotierenden Masse, warum diese Energie nicht nutzen? Nun, zunächst einmal, weil sich scheinbar Offensichtliches oft als außerordentlich komplex erweist.
Das Team Princeton Er konstruierte ein genial einfaches Gerät: einen (ziemlich schwachen) Mangan-Zink-Ferrit-Leiter mit Elektroden an den Enden. Sie positionierten es in einem Winkel von 57 Grad, sodass es sowohl senkrecht zur Rotationsbewegung unseres Planeten als auch zu seinem Magnetfeld steht.
Das Ergebnis? Eine Spannung von 17 Mikrovolt. Es ist ein winziger Wert, sicher (wie Das Magazin unterstreicht NaturEs ist weniger als die Energie, die ein einzelnes Neuron freisetzt, wenn es feuert), aber es stellt einen Proof of Concept dar. Und es sorgt in der wissenschaftlichen Gemeinschaft bereits für Aufsehen.
Kontroversen und Skepsis
Wie alle bahnbrechenden Ideen hat auch diese ihre Kritiker. Paul Thomas, emeritierter Physiker derUniversität von Wisconsin-Eau Claire nicht an der Forschung beteiligt, nannte die Idee „kontraintuitiv, aber faszinierend“ und wies darauf hin, dass es sich um eine Debatte handele, die bis in die Zeit Faradays zurückreicht.
Die Idee ist etwas kontraintuitiv und wird seit der Zeit Faradays diskutiert.
Kategorischer ist Rinke Wijngaarden, ein pensionierter Physiker, dem es in seinen Experimenten im Jahr 2018 nicht gelungen war, den Effekt zu reproduzieren. Seine Position ist klar:
Ich bin nach wie vor davon überzeugt, dass die Theorie von Chyba et al. kann nicht richtig sein.
Das Problem ist alles andere als einfach. Theoretisch sollte der Generator einen Strom erzeugen, wenn er das Magnetfeld der Erde durchquert (das teilweise statisch bleibt). Allerdings gibt es dabei ein Problem: Die Elektronen könnten sich neu anordnen und eine Gegenkraft erzeugen, die den Effekt aufheben würde. Und so?
Die geniale Lösung
Fehler und sein Team behaupten, dieses Problem umgangen zu haben. Sie haben ein spezielles Material entwickelt, das dieser internen Umstrukturierung nicht unterliegt und so die gleiche elektrostatische Kraft im Inneren des Geräts aufrechterhält.
Es ist ein bisschen so, als würde man einen Kanal schaffen, durch den Wasser fließen kann, ohne auf Hindernisse zu stoßen oder Wirbel zu bilden, die den Fluss verlangsamen. Wird es funktionieren?
Energie aus der Erdrotation, was nun?
Wenn dieses Experiment bestätigt und – was noch wichtiger ist – auf ein praktisch nutzbares Niveau ausgeweitet würde, wären die Auswirkungen enorm. Stellen Sie sich eine Quelle von erneuerbare energie konstant, nahezu unerschöpflich und überall auf der Erde verfügbar.
Die Forscher berechneten auch die Auswirkungen, die ein massiver Einsatz dieser Technologie auf die Erdrotation hätte: In den nächsten 100 Jahren würde sich unser Planet verlangsamen um nur sieben Millisekunden. Es handelt sich dabei in etwa um die gleiche Verlangsamung, die der Mond auf natürliche Weise durch seine Gezeitenkräfte verursacht.
Es wäre ein wahrhaft unbedeutender Preis für eine mögliche Energierevolution (oder vielleicht auch nicht). Offensichtlich befinden wir uns noch in der Anfangsphase der Forschung. Die erzeugten 17 Mikrovolt sind ein vorläufiges Ergebnis, das einer unabhängigen Bestätigung bedarf, ganz zu schweigen von den technischen Herausforderungen bei der Skalierung des Systems.
Wir werden sehen, ob uns die Erde, komme was wolle, auch dieses Geschenk machen wird.
