Inginerii au demonstrat ceva uimitor. Aproape orice material poate fi folosit pentru a crea un dispozitiv care recoltează continuu energie din aerul umed.
Această dezvoltare nu este încă pregătită pentru utilizare practică, dar, potrivit autorilor săi, depășește unele dintre limitările altor colectoare de energie. Tot ceea ce este necesar din material sunt nanopori cu un diametru mai mic de 100 de nanometri. Are aproximativ o miime din lățimea unui păr uman, așa că este mai ușor de spus decât de făcut, dar mult mai ușor decât se aștepta. Un astfel de material poate recolta energie electrică generată de picăturile microscopice de apă în aer umed, spune o echipă condusă de inginerul Xiaomeng Liu de la Universitatea din Massachusetts Amherst. Ei au numit descoperirea lor „efectul general Air-gen”.
„Aerul conține o cantitate imensă de electricitate”, spune inginerul Jun Yao de la Universitatea din Massachusetts Amherst. „Imaginați-vă un nor care nu este altceva decât o masă de picături de apă. Fiecare dintre aceste picături conține o încărcare și, în condițiile potrivite, norul poate produce fulgere - dar nu știm cum să captăm în mod fiabil electricitatea de la fulgere. Ceea ce am făcut este să creăm un nor mic creat de om care ne produce electricitate în mod previzibil și continuu, astfel încât să o putem recolta.”
Dacă Air-gen sună familiar, asta se datorează faptului că echipa a dezvoltat anterior un colector de energie a aerului. Cu toate acestea, dispozitivul lor anterior se baza pe nanofire proteice crescute de o bacterie numită Geobacter sulfurreducens. Dar, după cum sa dovedit, bacteria nu este necesară.
„După descoperirea Geobacter, ne-am dat seama că capacitatea de a genera electricitate din aer – ceea ce atunci am numit „efectul genei aerului” – se dovedește a fi universală: literalmente orice material poate recolta electricitate din aer dacă are o anumită proprietate”, explică Yao. Această proprietate este nanopori, iar dimensiunea lor depinde de calea liberă medie a moleculelor de apă în aerul umed. Aceasta este distanța pe care o poate parcurge o moleculă de apă în aer înainte de a se ciocni cu o altă moleculă de apă.
Dispozitivul Air-gen este realizat dintr-o peliculă subțire de material, cum ar fi celuloza, proteina de mătase sau oxidul de grafen. Moleculele de apă din aer pot pătrunde cu ușurință în nanopori și se pot deplasa din partea superioară a filmului în partea inferioară, dar în timpul mișcării se lovesc de părțile laterale ale porului. Ei transferă sarcina materialului, creând o acumulare a acestuia și, pe măsură ce mai multe molecule de apă intră în partea superioară a filmului, există un dezechilibru de încărcare între cele două părți.
Acest lucru duce la un efect asemănător cu cel observat în norii care generează fulgere: aerul care se ridică creează mai multe ciocniri între picăturile de apă din vârful norului, rezultând un exces de sarcină pozitivă în norii mai înalți și un exces de sarcină negativă în cei de jos nori În acest caz, încărcarea ar putea fi redirecționată pentru a alimenta dispozitive mai mici sau stocată într-o formă de baterie.
Este încă în stadii incipiente chiar acum. Filmul celulozic testat de echipa a avut o tensiune de ieșire spontană de 260 de milivolți în mediu, în timp ce un telefon mobil necesită o tensiune de ieșire de aproximativ 5 volți. Dar subțirerea foliilor înseamnă că pot fi pliate pentru a mări dispozitivele Air-gen pentru a le face mai practice.
Iar faptul că pot fi realizate din diferite materiale înseamnă că dispozitivele pot fi adaptate mediului în care vor fi folosite, spun cercetătorii.
Următorul pas va fi testarea dispozitivelor în diferite medii și lucrul la scalarea acestora. Dar efectul general al Air-gen este real, iar posibilitățile pe care le prezintă sunt pline de speranță.
Citeste si:
Norii de furtună sunt încărcați la tensiunea de defalcare din ionosferă cu o rată de 2 până la 000 de volți pe secundă. În jurul ceasului. Suficient pentru milioane de ani.
Centrală ionosferică You Tube (model)