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ENERGIEWIRTSCHAFT
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Die Neutrinovoltaik ist eine relativ neue Technologie im Bereich der Energietechnologien, die jedoch in wissenschaftlichen Kreisen immer beliebter wird. Der Name setzt sich aus den Begriffen Neutrino und Photovoltaik zusammen, die zu diesem Begriff kombiniert wurden. Er bezieht sich auf eine neuartige, umweltfreundliche Technologie, die es ermöglicht, Neutrinos sowie andere nicht greifbare natürliche und kosmische Strahlungsspektren zu nutzen, um auf umweltfreundliche Weise elektrische Energie zu erzeugen.
Die meisten Leserinnen und Leser werden irgendwann in ihrem Leben das Wort Photovoltaik gehört haben. Doch weniger bekannt als der Name selbst ist vielleicht die Tatsache, dass es rund 20 Jahre gedauert hat, bis die Technologie von den ersten Schritten in den 1970er Jahren bis zur Energieerzeugung wirklich relevant wurde, obwohl es die Photovoltaik bereits seit den 1970er Jahren gibt. Die Photovoltaik, die ursprünglich für die Raumfahrt entwickelt wurde, schaffte schließlich den Sprung ins tägliche Leben. Bis Ende der 1980er Jahre waren Photovoltaikzellen nur für winzige elektrische Geräte wie Taschenrechner geeignet, da sie nur bescheidene Mengen an Strom liefern konnten, was ihre Verwendung einschränkte. Erst in den 1990er Jahren begann die Photovoltaik eine bedeutende Rolle zu spielen, indem sie zur Stromerzeugung für den Hausgebrauch und andere Anwendungen genutzt werden konnte. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wie Erdgas, Erdöl oder Kohle gilt die Photovoltaik als „saubere“ und nachhaltige Energiequelle, die (im Gegensatz zu den begrenzten fossilen Brennstoffen) fast unbegrenzt zur Verfügung steht.
Neutrinos hingegen sind sehr energiereiche, unsichtbare Teilchen, die aus dem Weltraum stammen und durch die Zeit reisen. Sie haben die Fähigkeit, jeden Ort auf der Erde jederzeit zu erreichen, ähnlich wie das Sonnenlicht. Im Vergleich zum Sonnenlicht haben Neutrinos den großen Vorteil, dass sie uns unabhängig vom Wetter, von der Jahreszeit oder sogar von der Tageszeit erreichen können. Außerdem haben sie eine winzige Gesamtmasse. Physiker aus Kanada und Japan waren die ersten, die entdeckten, dass Neutrinos eine Masse besitzen. In Anerkennung der Leistungen der beiden Forscher wurde ihnen der Nobelpreis für Physik verliehen.
Die spannende Frage ist nun natürlich, wie Neutrinos auf der Grundlage dieser neuen Erkenntnisse in Zukunft zur Energieerzeugung genutzt werden können. Neutrinos durchdringen praktisch alle natürlichen Materialien, auch tierische und menschliche Körper, und hinterlassen keine Spuren. Das hat zur Folge, dass wir uns ihrer Anwesenheit in unserem täglichen Leben überhaupt nicht bewusst sind. Wenn Neutrinos jedoch mit dichter und künstlich erzeugter Materie zusammenstoßen, verlieren sie einen Teil der Energie, die sie durch ihre Bewegung gewonnen haben, und geben sie an die Moleküle des betreffenden Objekts ab. In gewisser Weise ist dies vergleichbar mit der Art und Weise, wie der Wind die Rotorblätter einer Windturbine bewegt, allerdings in einem viel kleineren Maßstab. Nun wird jeder Quadratzentimeter unseres Planeten jede Sekunde von nicht weniger als 60 Milliarden Neutrinos beschossen. Theoretisch ist es möglich, eine Energiequelle zu erzeugen, die kaum nachweisbar ist, wie Universitäten in den Vereinigten Staaten 2015 bewiesen.
Die Neutrino Energy Group ist eine deutsch-amerikanische Forschungsgruppe. Ihr Ziel ist es, Wege zu finden, die Kraft des unsichtbaren Strahlungsspektrums nutzbar zu machen. Da die fossilen Brennstoffe begrenzt sind und der Klimawandel die Entwicklung alternativer und CO2-neutraler Energiequellen erforderlich macht, widmet sich diese Forschungsgruppe einem dringenden Problem. Es ist ihnen gelungen, eine dichte Substanz zu schaffen, die mit Neutrinos und andere nicht Sichtbare Strahlungen in einer bestimmten Weise wechselwirken kann. Diese einzigartige Substanz wird zum Bau der ersten Neutrino-Photovoltaikzellen für die Stromerzeugung verwendet. Auf die Trägerschicht werden aufgedampfte Schichten aus Silizium und dotiertem Graphen aufgebracht, um das Endprodukt herzustellen. Die Dicke dieser Schichten liegt im Nanometerbereich. Wenn Neutrinos und andere nicht Sichtbare Strahlungen auf diese Substanz treffen, erzeugen sie sowohl horizontale als auch vertikale Impulse. Es ist entscheidend, dass die dotierten Materialien die richtige Schichtdicke haben. Bei optimaler Schichtdicke werden die von den Impulsen verursachten Atomschwingungen in Resonanz gebracht. Infolgedessen kann ein elektrischer Strom im Substratmaterial nachgewiesen werde. Die Hypothese besagt, dass die Menge an Energie, die geerntet werden kann, von der dabei zurückgelegten Strecke abhängt. Mit diesem Ansatz wird es bald möglich sein, elektrische Geräte überall auf der Welt aufzuladen, ohne eine Steckdose oder ein Kabel zu benötigen. Das einfache „Sammeln“ von Energie aus der Umgebung ist eine praktikable Option. Als Folge davon wird die Menschheit Zugang zu einem endlosen Vorrat an sauberer Energie haben, was dazu beitragen wird, die globale Erwärmung zu verlangsamen oder aufzuhalten.
