1. Thermosolarzellen
Jeder kennt Photovoltaik, also Silizium-Halbleiter-Solarzellen. Bei diesen ist das Sonnenlicht die Energiequelle, genau wie bei unseren Thermosolarzellen.
Der Trick ist nur: Thermosolarzellen lassen sich zum halben Preis dessen produzieren, was Halbleiter-Solarzellen kosten – mit robuster „low tech“, direkt in Afrika sogar noch billiger. Das bringt einen schönen Marktvorteil.
2. Wasserstoff als Energiespeicher (“power to gas“)
Es gibt Zeiten mit Überproduktion an Energie (heiße Mittagspause) und Zeiten mit zu wenig Sonnenenergie (nachts). Überschüssig produzierten Strom kann man speichern, und bei Bedarf verwenden. Weil Akkumulatoren unverhältnismäßig teuer sind und nach wenigen Jahren bereits am Ende ihrer Lebensdauer angekommen sind, benötigen wir ein robustes System mit unbegrenzter Haltbarkeit. Das allgemein bekannte Zauberwörtchen heißt: „Wasserstoff“.
Entsprechende Projekte gibt es in Europa derzeit unter dem Schlagwort „power to gas“. Damit ist gemeint dass man elektrische Leistung (power) in Form von Gas (Wasserstoff-Gas) speichert. Der Vorgang ist denkbar simpel. Es wird Wasser mittels Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Typische heutzutage moderne Forschungs- und Entwicklungs- Programme arbeiten mit Gleichstrom-Elektrolyse, das heißt, es werden zwei Elektroden (Anode und Kathode) in einem mit Wasser gefüllten Behälter montiert, und dann wird die elektrische Energie in Form von Gleichstrom zugeführt. Dass sich bildende und aufsteigende Wasserstoffgas sammelt man ein, indem man es auffängt. In unserem Projekt arbeiten wir mit speziellen elektrischen Pulsen, die den Wirkungsgrad der Elektrolyse verbessern und daher die Produktion des Wasserstoffgases deutlich verbilligen.
3. Wasserkraft: Wellenkraftwerke
Alle Welt kennt Gezeitenkraftwerke, doch kaum jemand spricht von Wellenkraftwerken - obwohl diese sogar in den Schulbüchern im allgemeinen Schulunterricht besprochen werden. Wellenkraftwerke nutzen den Wellengang der Ozeane und arbeiten dabei erstaunlich preisgünstig. (Einsetzbar sind sie natürlich nur in Küstenregionen.)
4. Verbesserte Windmühlen
Die heute üblichen Windmühlen, die als High-tech angepriesen werden, folgen immer noch einem
technischen Design mit einem sich drehenden Propeller, wie er schon im Griechenland der Antike
bekannt war. Der typische Wirkungsgrad dabei liegt zwischen 40 und 45 %. Außerdem haben sich die
Rotorblätter der heutigen Windmühlen nach Ablauf deren Lebensdauer der Anlagen als ausgesprochen
problematischer Sondermüll erwiesen.
Innovation tut Not, wird aber großflächig NICHT umgesetzt. Dabei müsste man nur die Form der
Windmühlenblätter ändern, und zwar fundamental - und würde rasch mit einfachem Standard-Material
(ohne Entsorgungsprobleme) sehr preisgünstige und robuste Windkraftanlagen herstellen können, die
mit einfacher Fertigungstechnologie überall vor Ort gebaut werden können.
5. Solar betriebe Kühlaggregate
Der Trick liegt wieder im Wirkungsgrad. Würde man zuerst mit einer Thermosolarzelle plus Dampfmaschine plus Stromgenerator elektrische Energie erzeugen, und damit dann schließlich einen klassischen (Kompressor-)Kühlschrank antreiben, so würden wir über den thermodynamischen Wirkungsgrad der Dampfmaschine ziemlich viel Energie verlieren. Diese Verluste können wir uns sparen, indem wir direkt einen sog. Absorberkühlschrank betreiben. Im Grunde genommen handelt es sich dabei auch um klassische Technologie, aber sie ist bisher nur relativ wenig verbreitet:
Mit Wärme (also mit thermischer Energie oberhalb der Umgebungstemperatur) wird ein Kühlschrank direkt versorgt !
Übrigens werden keine mechanisch bewegten Bauteile benötigt, sodass die Technologie verschleißfrei arbeitet.
6. Trinkwassergewinnung durch Kondensation aus Luft
Das Thema ist vom Prinzip her bekannt. Die Kondensationsenergie des Wassers beläuft sich (je nach Umgebungstemperatur) auf 0,3 ... 0,6 kWh pro Liter Wasser. Was man noch braucht sind geeignete Materialien und Oberflächen, die das Wasser mit möglichst geringem Energieaufwand kondensieren.
7. Energie-Speicherung
Klassische Energieversorgung braucht immer einen Energiespeicher, weil sie Energieträger benutzt, die nicht permanent überall omnipräsent vorhanden sind. In Kombination mit den vorangehend vorgestellten sauberen Energiewandlungsmethoden müssen wir also unbedingt noch Speichermethoden anbieten. Welcher Speicher im jeweiligen Einsatzfall optimal funktioniert, hängt von den Gegebenheiten und den Randbedingungen ab, und muß je nach Anwendungsfall individuell betrachtet werden.
Ein paar Gedanken dazu machen wir uns unter diesem Link.