Inženjeri su demonstrirali nešto neverovatno. Gotovo svaki materijal može se koristiti za stvaranje uređaja koji kontinuirano prikuplja energiju iz vlažnog zraka.
Ovaj razvoj još nije spreman za praktičnu upotrebu, ali prema riječima njegovih autora, prevazilazi neka ograničenja drugih kombajna energije. Sve što je potrebno od materijala su nanopore prečnika manjeg od 100 nanometara. To je otprilike hiljaditi dio širine ljudske kose, tako da je lakše reći nego učiniti, ali mnogo lakše nego što se očekivalo. Takav materijal može prikupiti električnu energiju proizvedenu mikroskopskim kapljicama vode u vlažnom zraku, kaže tim predvođen inženjerom Xiaomeng Liuom sa Univerziteta Massachusetts Amherst. Oni su svoje otkriće nazvali "generalnim efektom zraka".
"Vazduh sadrži ogromnu količinu električne energije", kaže inženjer Jun Yao sa Univerziteta Massachusetts Amherst. „Zamislite oblak koji nije ništa drugo do masa vodenih kapljica. Svaka od ovih kapljica sadrži naboj, a pod pravim uslovima, oblak može proizvesti munje - ali mi ne znamo kako pouzdano uhvatiti električnu energiju iz groma. Ono što smo uradili je da stvorimo mali oblak koji je napravio čovek koji za nas proizvodi električnu energiju predvidljivo i kontinuirano kako bismo je mogli sakupljati."
Ako Air-gen zvuči poznato, to je zato što je tim prethodno razvio uređaj za prikupljanje zračne energije. Međutim, njihov prethodni uređaj bio je baziran na proteinskim nanožicama koje je uzgajala bakterija Geobacter sulfurreducens. Ali, kako se pokazalo, bakterija nije potrebna.
„Nakon otkrića Geobactera, shvatili smo da se sposobnost generiranja električne energije iz zraka – ono što smo tada nazvali 'efekat gena zraka' – ispostavilo da je univerzalna: doslovno svaki materijal može prikupiti električnu energiju iz zraka ako ima određenu imovine", objašnjava Yao. Ovo svojstvo su nanopore, a njihova veličina zavisi od srednjeg slobodnog puta molekula vode u vlažnom vazduhu. Ovo je udaljenost koju molekul vode može prijeći u zraku prije sudara s drugim molekulom vode.
Air-gen uređaj je napravljen od tankog filma materijala kao što je celuloza, protein svile ili grafen oksid. Molekuli vode u zraku mogu lako prodrijeti u nanopore i premjestiti se iz gornjeg dijela filma u donji dio, ali se prilikom kretanja sudaraju sa stranama pore. Oni prenose naboj materijala, stvarajući ga nagomilavanje, a kako više molekula vode ulazi u vrh filma, dolazi do neravnoteže naboja između dvije strane.
Ovo dovodi do efekta sličnog onome što vidimo u oblacima koji stvaraju munje: vazduh koji se diže stvara više sudara između kapljica vode na vrhu oblaka, što rezultira viškom pozitivnog naboja u višim oblacima i viškom negativnog naboja u donji oblaci U ovom slučaju, punjenje bi potencijalno moglo biti preusmjereno na napajanje manjih uređaja ili pohranjeno u nekom obliku baterije.
Trenutno je još uvijek u ranoj fazi. Celulozni film koji je tim testirao imao je spontani izlazni napon od 260 milivolti u okolini, dok mobilni telefon zahtijeva izlazni napon od oko 5 volti. Ali tanka folija znači da se mogu presavijati kako bi se povećali Air-gen uređaji kako bi bili praktičniji.
A činjenica da se mogu napraviti od različitih materijala znači da se uređaji mogu prilagoditi okruženju u kojem će se koristiti, kažu istraživači.
Sljedeći korak će biti testiranje uređaja u različitim okruženjima i rad na njihovom skaliranju. Ali sveukupni efekat Air-gen-a je stvaran, a mogućnosti koje pruža su pune nade.
Pročitajte također:
Oblaci sa grmljavinom se napajaju da probiju napon iz jonosfere brzinom od 2 do 000 volti u sekundi. Oko sata. Dovoljno za milione godina.
You Tube jonosferska elektrana (model)