Inženjeri su otključali novu metodu za generiranje energije koja bi mogla impresionirati ljude poput Nikole Tesle. Demonstrirajući da se gotovo svaka tvar može pretvoriti u uređaj koji neprekidno crpi električnu energiju iz vlažnog zraka.
Pionirski uspjeh inženjera
Na Sveučilištu Massachusetts Amherst, inovativni tim inženjera predstavio je metodu koja transformira gotovo svaki materijal u uređaj za prikupljanje električne energije. Ova tehnika koristi nanopore manje od 100 nanometara u promjeru, raspodijeljene po materijalu, kako bi se uhvatila električna energija iz vlage u zraku.
Uzbuđenje i očekivanja visoki za novi izvor čiste energije
“Otključavamo široki opseg za generiranje čiste električne energije iz zraka”, kaže vodeći autor Xiaomeng Liu, diplomski student elektrotehnike i računalnog inženjerstva na Sveučilištu Massachusetts Amherst. Revolucionarno istraživanje nedavno je objavljeno u časopisu Advanced Materials.
Zrak sadrži ogromnu količinu električne energije, kaže Jun Yao, docent na Sveučilištu Massachusetts Amherst. “Pomislite na oblak, pun kapljica vode, svaka nosi naboj, koji pod pravim uvjetima, proizvodi grom”, objašnjava Yao. Međutim, dobivanje električne energije iz groma ostaje nepouzdano. Rješenje tima je stvoriti mali, čovjekom stvoreni oblak koji proizvodi predvidljivu, kontinuiranu električnu energiju za lako prikupljanje.
Složenosti ‘generičkog Air-gen efekta’
Srž ovog umjetnog oblaka oslanja se na fenomen nazvan “generički Air-gen efekt” od strane Yaoa i njegovih kolega. Prethodno su pokazali da se električna energija može dosljedno prikupljati iz zraka koristeći protein dobiven iz bakterije Geobacter sulfurreducens. “Otkrili smo da Air-gen efekt nije ograničen na jednu vrstu materijala”, kaže Yao, dodajući, “gotovo svaki materijal može prikupljati električnu energiju iz zraka ako posjeduje jedno specifično svojstvo.”
Ključ za generiranje električne energije iz zraka: nanopore
Ključno svojstvo, objašnjava Yao, je prisutnost nanopora manjih od 100 nanometara (nm). Ove sitne pore odgovaraju “srednjem slobodnom putu”, prosječnoj udaljenosti koju vodena molekula prijeđe prije sudara s drugom u zraku.
Dizajniranje sakupljača električne energije
Koristeći se ovim parametrom, Yaoov tim dizajnirao je sakupljač električne energije, tanki sloj ispunjen nanoporama manjim od 100 nm. Ove nanopore omogućavaju kretanje molekula vode kroz sloj, stvarajući neravnotežu naboja sličnu oblaku, i učinkovito formirajući bateriju koja radi na vlagu zraka.
“Koncept je jednostavan”, kaže Yao, “ali je revolucionaran i otvara bezbroj mogućnosti.” Sakupljač se može izrađivati od različitih materijala, što omogućava ekonomične i okolišno prilagodljive primjene. Ovaj kontinuirani izvor energije radi non-stop, neovisno o vremenskim uvjetima, prevladavajući neke od glavnih ograničenja vjetroelektrana ili solarnih tehnologija.
Proširivanje za visoki izlaz energije
Budući da se vlažnost zraka difuzira u trodimenzionalnom prostoru, a debljina Air-gen uređaja je frakcija širine ljudske kose, više uređaja se može složiti, povećavajući izlaz energije bez povećanja otiska uređaja. Ovo skaliranje moglo bi generirati kilovat-level energiju, pogodnu za opću upotrebu električne energije.
Čista električna energija: Realnost budućnosti
“Zamislite budući svijet u kojem je čista električna energija svuda prisutna”, kaže Yao, uzbuđen zbog široke primjene Air-gen efekta. Ovo istraživanje financirala je Nacionalna zaklada za znanost, Sony Group, Link Foundation, i Institut za primijenjene životne znanosti (IALS) na Sveučilištu Massachusetts Amherst, koristeći stručnost iz 29 odjela kampusa kako bi preveli fundamentalna istraživanja u praktične inovacije.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
