Im All weht ein rauer Wind, genauer gesagt Sonnenwind. Denn die Sonne schickt nicht nur Wärme und Licht gen Erde, sondern schleudert auch pausenlos Materie in unsere Richtung: elektrisch geladene Teilchen, hauptsächlich Protonen und Elektronen. Manchmal verwandelt sich dieser Sonnenwind in einen Sturm. Was wir davon mitbekommen, nennen wir Polarlichter. In grün, rot oder gelb offenbart sich extremes Weltraumwetter sanft am Nachthimmel.
Bei einem Sonnensturm prallen die Teilchen mit Geschwindigkeiten von über 700 Kilometern pro Sekunde auf Atmosphäre und Magnetfeld der Erde. Die Magnetfeldlinien verformen sich und leiten die Energie weiter zum Nord- und Südpol. Dort kollidieren die Teilchen des Sonnenwindes mit erdeigenen Atomen, die sich auf- und sofort wieder entladen, was sie leuchten lässt. Wenn sie sich in 80 bis 150 Kilometern Höhe mit Sauerstoff verbinden, beginnt es grün zu flackern. In höheren Sphären strahlen sie rot, kombiniert mit Stickstoff violett. Eine Light Show, die mehr mit Poesie gemein hat als mit Quantenphysik. Im Norden tritt sie auf als Aurora borealis, im Süden als Aurora australis.
Kraftstoff Ingwer
Im Dezember 2017 sitzt Carvey Ehren Maigue in einer Bar auf den Philippinen und denkt an Polarlichter. Kurz zuvor hat er eine Dokumentation darüber gesehen. Am Tresen bemerkt er: Einige Alkoholflaschen leuchten im Schwarzlicht – eine Form von ultraviolettem (UV-)Licht, wie sie auch die Sonnenstrahlung enthält. „Ich hab das sofort mit der Funktionsweise von Polarlichtern verknüpft. Statt Schwarzlicht verwenden sie jedoch höhere, kosmische Energiewellen, um buntes Licht zu erzeugen. Da wurde mir klar: Ich kann dasselbe Phänomen nutzen, um UV-Licht umzuwandeln, und das sichtbar werdende Licht mit Solarzellen einfangen.“
Bild: James Dyson Award
Der Elektrotechnik-Student tüftelt, testet und erfindet schließlich „Aureus“, eine Solartechnologie, die statt der Sonne Gemüse-Abfälle benötigt. Maigue bezieht vor allem aussortierte Tomaten und Ingwer von lokalen Farmen. „Durch die Klimakrise kommt es auf den Philippinen immer häufiger zu heftigen Stürmen, die Ernten verwüsten. Aureus gibt betroffenen Bäuer:innen die Möglichkeit, verlorene Erträge zu monetarisieren.“ Der 28-Jährige presst und filtert das Gemüse, um lumineszierende Partikel zu gewinnen, die UV-Strahlung als gelbes, grünes und rotes Licht wiedergeben. Gemischt mit Kunststoff wird daraus eine harte Platte, die sich zwischen doppelverglaste Fenster klemmen oder an Wänden anbringen lässt. 2020 gewann er damit den James Dyson Award für Nachhaltigkeit. Ende 2021 ging Aureus an einem Unternehmensgebäude in der Nähe von Manila in Betrieb.
Seine Idee ist deswegen so genial, weil UV-Strahlung durch die Wolkendecke dringt und sich vertikal fangen lässt, also auch in dicht bebauten Städten. Damit daraus Strom wird, spickt Maigue die Paneel-Ränder mit herkömmlichen Solarzellen. „Photovoltaik-Module benötigen sichtbares Licht, um Elektrizität zu erzeugen. Ich möchte nicht mit der Solarindustrie konkurrieren, sondern die Nutzung ihrer Technik verbessern.“ Aureus erhöht zwar nicht die Effizienz, also den Output in Kilowatt pro Stunde, verlängert aber die Zeitspanne, in der Energie gewonnen werden kann. Sechs bis sieben Stunden dauert der Performance-Peak, anstelle von maximal vier Stunden bei Solarpaneelen auf den Philippinen.
Bild: James Dyson Award
Photovoltaik der Dinge
Maigues leuchtende Vision: grüner Strom als praktisches Nebenprodukt unseres Alltags. „Wir können Aureus auch in Textilfasern und Handyhüllen verarbeiten. Dann könntest du dein Handy in der Tasche deiner Strickjacke aufladen, vollkommen kabellos.“ In den Fasern wären Leuchtdioden verarbeitet, die UV-Licht ausstrahlen. Und als kleines Kraftwerk würde das Telefon die aufgenommene Energie nutzbar machen. Auch E-Mobilität ist für Maigue ein Thema. E-Autos, die im Stau feststecken, könnten sich automatisch aufladen, wenn sie mit Aureus überzogen sind, und Überschuss speichern. „Ich hoffe, dass wir bald mehr Solarenergie gewinnen, als wir verbrauchen, und daher Technologien kombinieren, etwa Aureus und Carbon Capture.“ Autos, Flugzeuge und Boote würden mit ihrem selbst produzierten Strom dann auch CO₂ aus der Luft ziehen, wie Bäume.
Die Solarpaneele von Carvey Ehren Maigue produzieren auch dann Strom, wenn die Sonne nicht scheint. Als Energiequelle dient UV-Strahlung.
