Σχεδόν οποιοδήποτε υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μετατρέψει την ενέργεια της υγρασίας του αέρα σε ηλεκτρική ενέργεια, ανακάλυψαν οι επιστήμονες σε μια ανακάλυψη που θα μπορούσε να οδηγήσει στη συνεχή παραγωγή καθαρής ενέργειας με μικρή ρύπανση αναφέρει σε άρθρο της η washingtonpost.com.
Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε σε ένα άρθρο στο Advanced Materials, βασίζεται σε εργασίες του 2020 που έδειξε για πρώτη φορά ότι η ενέργεια μπορούσε να αντληθεί από την υγρασία στον αέρα χρησιμοποιώντας υλικό που συλλέγεται από βακτήρια. Η νέα μελέτη δείχνει ότι σχεδόν οποιοδήποτε υλικό, όπως το ξύλο ή το πυρίτιο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί, αρκεί να μπορεί να θρυμματιστεί σε μικρά σωματίδια και να ξαναδημιουργηθεί με μικροσκοπικούς πόρους.
«Αυτό που εφεύραμε, μπορείτε να φανταστείτε ότι είναι σαν ένα μικρής κλίμακας, τεχνητό σύννεφο», δήλωσε ο Τζουν Γιάο, καθηγητής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης στο Άμχερστ και ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. «Πρόκειται πραγματικά για μια πολύ εύκολα προσβάσιμη, τεράστια πηγή συνεχούς καθαρού ηλεκτρισμού. Φανταστείτε να έχετε καθαρό ηλεκτρικό ρεύμα όπου κι αν πάτε».
Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει ένα δάσος, ενώ κάνετε πεζοπορία σε ένα βουνό, σε μια έρημο, σε ένα αγροτικό χωριό ή στο δρόμο.
Η τροφοδοτούμενη με αέρα γεννήτρια, γνωστή ως ‘Air-gen’, θα προσφέρει συνεχή καθαρό ηλεκτρισμό επειδή χρησιμοποιεί την ενέργεια από την υγρασία, η οποία είναι πάντα παρούσα, αντί να εξαρτάται από τον ήλιο ή τον άνεμο. Σε αντίθεση με τα ηλιακά πάνελ ή τις ανεμογεννήτριες, που χρειάζονται συγκεκριμένα περιβάλλοντα για να ευδοκιμήσουν, η Air-gens θα μπορούσε να πάει οπουδήποτε, είπε ο Yao.
Λιγότερη υγρασία, ωστόσο, θα σήμαινε ότι θα μπορούσε να συλλεχθεί λιγότερη ενέργεια, πρόσθεσε. Οι χειμώνες, με πιο ξηρό αέρα, θα παράγουν λιγότερη ενέργεια από τα καλοκαίρια.
Η συσκευή, στο μέγεθος ενός νυχιού και πιο λεπτή από μια τρίχα, είναι διάστικτη με μικροσκοπικές τρύπες γνωστές ως νανοπόρους. Οι τρύπες έχουν διάμετρο μικρότερη από 100 νανόμετρα, ή μικρότερη από το ένα χιλιοστό του πλάτους ενός κλώνου ανθρώπινης τρίχας.
Οι μικροσκοπικές οπές επιτρέπουν στο νερό στον αέρα να περάσει με τρόπο που θα δημιουργούσε ανισορροπία φόρτισης στο πάνω και κάτω μέρος της συσκευής, δημιουργώντας ουσιαστικά μια μπαταρία που λειτουργεί συνεχώς.
«Ανοίγουμε μια μεγάλη πόρτα για τη συλλογή καθαρού ηλεκτρισμού από τον αέρα», δήλωσε ο Xiaomeng Liu, ένας άλλος συγγραφέας και μεταπτυχιακός φοιτητής μηχανικής του UMass.
Ενώ ένα πρωτότυπο παράγει μόνο μια μικρή ποσότητα ενέργειας – σχεδόν αρκετή για να τροφοδοτήσει μια κουκκίδα φωτός σε μια μεγάλη οθόνη – λόγω του μεγέθους του, ο Yao είπε ότι τα Air-gens μπορούν να στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο, ενδεχομένως με χώρους αέρα ενδιάμεσα . Η αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας είναι ένα ξεχωριστό ζήτημα, πρόσθεσε.
Ο Yao υπολόγισε ότι περίπου 1 δισεκατομμύριο Air-gens, που στοιβάζονται για να έχουν περίπου το μέγεθος ενός ψυγείου, θα μπορούσαν να παράγουν ένα κιλοβάτ και να τροφοδοτήσουν εν μέρει ένα σπίτι σε ιδανικές συνθήκες. Η ομάδα ελπίζει να μειώσει τόσο τον αριθμό των συσκευών που χρειάζονται όσο και τον χώρο που καταλαμβάνουν κάνοντας το εργαλείο πιο αποτελεσματικό. Αυτό είναι μια πρόκληση για εμάς.
Οι επιστήμονες πρέπει πρώτα να βρουν ποιο υλικό θα ήταν πιο αποτελεσματικό να χρησιμοποιηθεί σε διαφορετικά κλίματα. Τελικά, ο Yao είπε ότι ελπίζει να αναπτύξει μια στρατηγική για να κάνει τη συσκευή μεγαλύτερη χωρίς να εμποδίζει την υγρασία που μπορεί να συλλεγεί. ‘Μόλις το βελτιστοποιήσουμε, μπορείτε να το τοποθετήσετε οπουδήποτε’, είπε ο Yao.
Θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε μπογιά τοίχου σε ένα σπίτι, να κατασκευαστεί σε μεγαλύτερη κλίμακα σε αχρησιμοποίητο χώρο σε μια πόλη ή να διασκορπιστεί σε όλους τους δυσπρόσιτους χώρους ενός γραφείου. Και επειδή μπορεί να χρησιμοποιήσει σχεδόν οποιοδήποτε υλικό, θα μπορούσε να εξάγει λιγότερο από το περιβάλλον από άλλες ανανεώσιμες μορφές ενέργειας.
“Ολόκληρη η γη καλύπτεται με ένα παχύ στρώμα υγρασίας», είπε ο Yao. «Είναι μια τεράστια πηγή καθαρής ενέργειας”
