Solar-Taschen laden Elektronik-Gadgets

Vor ein paar Wochen habe ich bereits über den Erfinder der Farbstoffsolarzelle Michael Grätzel in meinem Blog berichtet welcher mit diesjährigen Internationalen Balzan Preis ausgezeichnet worden ist.
Die Farbstoffsolarzellen Technologie steht vor dem kommerziellen Durchbruch.
Der Modul-Hersteller G24 Innovations (G24i) hat bekannt gegeben, dass er erstmals Farbstoffsolarzellen in kommerziellem Maßstab an einen Produkthersteller geliefert hat.

Bald Massenware: Solar-Rucksack zum Gadget-Laden (Foto: mascotte.com)

Solar-Rucksack zum Gadget-Laden (Foto: mascotte.com)

Der Taschenhersteller Mascotte Industrial Associates wird eine Reihe von Rucksäcken sowie Notebook-, Kamera- und andere Taschen herstellen, die dank integrierter Solarmodule diverse mobile Elektronikgeräte aufladen können.
Damit erreichen die nach ihrem Erfinder, dem an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) tätigen Chemiker Michael Grätzel, auch “Grätzelzellen” genannten Solarzellen den Massenmarkt. Laut dem Hersteller und Lizenznehmer G24 Innovations können die G24i-Module zufolge nicht nur im Freien, sondern auch bei schwachem Licht in Innenräumen Strom gewinnen.

In den Mascotte-Taschen werden sie zum Einsatz kommen, um mit der Tasche diverse Geräte wie Handys, E-Book-Reader, Kameras oder Notebooks aufzuladen.

G24i-CEO John Hartnett betont “Unsere Module können leicht in eine Vielfalt von Consumer-Produkten integriert werden, bieten ein hohes Potenzial für Kostenreduktion, Mehrwertbildung und ein Senken des CO2-Fußabdrucks solcher Produkte”.

Schweizer beschreiten neue Wege bei der Energiegewinnung

SOLAR SONIC ENERGY COLLECTOR SSEC

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Aufgrund der klimatischen Veränderungen die unseren Planeten nachhaltig beeinflussen, haben die beiden Schweizer Erfinder Enrico Kränzlin und Claude Scheibler sich mit der Möglichkeit zur Nutzung alternativer Energieressourcen auseinandergesetzt. Ihre Idee ist, Energie mit schon bestehenden, d.h. bereits vorhandenen Beleuchtungskörpern sowie mit neuer LED-Beleuchtungstechnologie zu gewinnen.

Ziel ihrer Erfindung ist, Licht – und Schallenergie gemeinsam in elektrischen Strom umzuwandeln.

Die genannte Erfindung nutzt die Vorteile der Beleuchtungskörper in doppelter Hinsicht aus. Solarzellen, Spiegelreflektoren und Miniatur-Mikrofone sind miteinander stromleitend verbunden. Die Bauweise kann individuell an die Form des Beleuchtungskörpers angepasst werden. Dabei können verschiedene Variationsmöglichkeiten angewendet werden.
Die Solarzellen selbst können organischer oder auch von konventioneller Art sein, je nachdem welche Anforderungen erfüllt werden müssen.
Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, einen wesentlichen Teil der zur Speisung von künstlichen Lichtquellen erforderlichen elektrischen Strom wieder zurückzuführen, bzw. zurückzugewinnen und der selben Verbraucherquelle wieder zugänglich zu machen.

Zur Beleuchtung von Flughäfen, Autoeinstellhallen, Sporthallen, Arenen, Konferenz- und Büroräumen, Spitälern, Autotunnels, Laboratorien und all den Räumlichkeiten, welche auf künstliches Licht angewiesen sind, sowie auch Strassen- und anderweitigen Aussenbeleuchtungen, sind künstliche Lichtquellen unentbehrlich.

Die künstlichen Lichtquellen, – obwohl in letzter Zeit vermehrt auf Energiesparlampen umgestellt wird -, verbrauchen noch immer einen erheblichen Bedarf an elektrischer Energie. Um den Energieverbrauch künstlicher Lichtquellen drastisch zu reduzieren, wird mit der genannten Erfindung Solar Sonic Energy Collector SSEC die von künstlichen Lichtquellen emittierte Strahlungsenergie einerseits durch Solarzellen zurückgewonnen und durch Energiespeicherung zurückgeführt und anderseits werden mittels Miniatur-Mikrofonen die immer zur Verfügung stehenden Schallwellen aufgefangen und in elektrische Energie umgewandelt und ebenfalls in Akkus zwischengespeichert.
Der Solar Sonic Energy Collector SSEC verfügt über einen Stromspeicher, vorteilhafterweise Lithium-Ionen-Akkus, in welcher die zurückgewonnene Energie zwischengespeichert und bei Bedarf für den gleichen Zweck wieder verwendet wird.

Durch die erfindungsgemässe Einrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie ist dabei eine autarke Energieversorgung des Leuchtkörpers gegeben, wobei die Energieversorgungseinrichtung zum Teil in Ergänzung konventioneller Energieversorgungseinrichtungen, beispielsweise Akkumulatoren, verwendbar ist.
In der Ausgestaltung der Erfindung ist die Einrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie einerseits ein Schallwandler, – vorteilhafterweise Miniatur-Mikrofone (z.B. Elektretmikrofone) – der Schallwellen in elektrische Energie umwandelt unter gleichzeitigem Einsatz von Solarzellen, welche Lichtwellen direkt in elektrische Energie umwandeln.

Der Solar Sonic Energy Collector SSEC kann vorteilhafterweise sowohl in bereits bestehenden Beleuchtungseinrichtungen integriert, d.h. eingebaut oder auch mit der neuesten LED-Technologie ausgestattet werden. Durch die kompakte Bauweise, bei welcher die Solarzellen mit entsprechenden Spiegelreflektoren und Mikrofonen gemeinsam zu einer Einheit leitend miteinander verbunden sind, ergibt sich somit vorteilhafterweise die Möglichkeit einer kontinuierlichen, d.h. zeitlich unabhängigen Energieaufnahme.
Die aus der Umgebung emittierten Lichtquanten werden einerseits durch die Solarzellen absorbiert und die aus der Umgebung ausgesendeten Schallwellen werden andererseits von Miniatur-Mikrofonen aufgefangen und gemeinsam in elektrische Energie umgewandelt. Durch integrierte Spiegelreflektoren werden die Lichtquanten verfielfacht, sodass eine höhere Energieausbeute möglich wird.

Die Energieaufnahme geschieht einerseits über ein lamellenartig ausgerichtetes Panel und andererseits über eine starre Panelplatte. Bei neuen Beleuchtungseinrichtungen sollen LED-Leuchtkörper zum Einsatz kommen. Diese Beleuchtungskörper werden vorteilhafterweise mit den Solar Sonic Energy Collector-Panels ausgestattet, sodass ein nachträglicher Einbau nicht mehr erforderlich ist. Anderseits können LED-Beleuchtungskörper bereits mit Solarzellen, Spiegelreflektoren und Mikrofonen bestückt sein. Es ist nicht zwingend erforderlich, nebst den Solarzellen zusätzlich auch noch Spiegelreflektoren und Mikrofone einzusetzen. Je nach Bedarfsfall kann variert werden.
Mit der neuen OLED-Technologie (Organic light emitting diode) sollen ebenso vorteilhafterweise neue Beleuchtungskörper ausgestattet werden.

Die Solar Sonic Energy Collector-Technologie soll mit sogenannten LIRADEC-Zellen bestückt werden. Die LIRADEC-Zelle (Light Radiation Energy Collector), die ebenso dieser Erfindung zugehört, ist eine neue Technologie, die den Zusammenschluss von Solarzelle und OLED als eine Einheit bildet. Vorteilhaft ist hier, dass die LIRADEC-Zelle eine einzelne Zelle bildet, die gleichzeitig sowohl Lichtquanten aufnimmt als auch abgibt. Die Energiespar-Effizienz ist hier allerdings noch höher. Die LIRADEC-Zellen nehmen kontinuierlich Energie auf und senden sie über die organische Polymerschicht in Form von Lichtquanten wieder ab. Durch die kontinuierliche Adsorption von Lichtquanten, wird so praktisch kein nennenswerter Netzstromverbrauch verzeichnet, da die LIRADEC-Zelle äusserst sparsam bei der Lichtemission ist.

Nachdem die beiden Schweizer Erfinder Enrico Kränzlin und Claude Scheibler ihre Idee zur Patentanmeldung beim Schweizerischen Institut für Geistiges Eigentum in Bern eingereicht haben, suchen sie nach Herstellern, die die Idee umsetzen.

Enrico Kränzlin/Claude Scheibler
Postfach 341
CH-4147 Aesch
www.erfinder-schweiz.npage.ch

Deutsch-Schweizer Forscher mit 1 Mio.CHF schwerem Balzan Preis für Farbstoff-Solarzelle ausgezeichnet

Für die Erfindung und Entwicklung eines neuen Typs der Photovoltaik-Solarzelle, der Dye Sensitized Cell (DSC-photoelektrochemische Zelle, Farbstoffsolarzelle), wurde der deutsche Wissenschafter Michael Grätzel mit einem der vier diesjährigen Internationalen Balzan Preise in Höhe von 1 Mio. Schweizer Franken ausgezeichnet. Derzeit ist Michael Grätzel an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne in der Schweiz auf dem Gebiet der Materialwissenschaften tätig.

Professor Grätzel ist der Erfinder einer ganzen Klasse neuer Solarzellen, welche Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln. In der nach ihm benannten “Grätzelzelle” werden Quanten von Sonnenlicht durch Farbstoffmoleküle eingefangen. Diese übertragen Elektronen auf ein Netzwerk von Nanopartikeln aus Halbleiteroxiden, wobei elektrische Energie erzeugt wird. Die durch Farbstoff sensibilisierte Zelle ahmt somit den natürlichen Prozess der Photosynthese in grünen Pflanzen nach, wobei der sensibilisierende Farbstoff die Rolle des Chlorophylls übernimmt. In Pflanzen wird die Energie der Sonne benutzt, um Zuckermoleküle herzustellen, während sie in der Grätzelzelle benutzt wird, um elektrischen Strom zu erzeugen. – die vor 15 Jahren erstmals in Prototypenform vorlag, kostet deutlich weniger in der Herstellung als traditionelle Fotovoltaiktechnik. Sie wird inzwischen von dem US-Solarunternehmen Konarka aus Massachusetts in Kleinserie produziert und soll demnächst weitläufig erhältlich sein. Nach Professor Grätzel kann Konarka bis jetzt ein Megawatt Fotovoltaik-Kapazität pro Jahr herstellen wie in dem Technology Review.

Jüngere Arbeiten von Professor Grätzel betreffen bahnbrechende Erfindungen zur Herstellung von Wasserstoff aus Sonnenlicht. Diese könnten die Nutzung der Sonnenenergie revolutionieren, indem sie ihre Umwandlung und Lagerung in der Form eines sehr flexibel einsetzbaren Brennstoffs ermöglichen.

Die Preisgebiete der Internationalen Balzan Stiftung variieren jedes Jahr, um besonders innovative Forschung auf den Gebieten der Geistes- und Sozialwissenschaften, der Kunst sowie den Naturwissenschaften, der Physik, Mathematik und Medizin zu würdigen, die im Gegensatz zu traditionellen Wissenschaftsgebieten oftmals spezieller und interdisziplinärer ausgerichtet sind. Die wurde im Jahr 1957 gegründet und hat ihre Sitze in zwei Städten. Die Internationale Balzan Stiftung “Preis” in Mailand, unter dem Vorsitz des Botschafters Bruno Bottai, bestimmt durch das Preisverleihungskomitee die Fachbereiche und wählt die Kandidaten aus. Die Internationale Balzan Stiftung “Fonds” in Zürich, unter dem Vorsitz von Achille Casanova, verwaltet den Nachlass von Eugenio Balzan.