Čista električna energija iz vlažnog zraka
Inženjeri UMassa uspjeli su u laboratorijskim uvjetima stvorili oblak koji kontinuirano proizvodi električnu energiju
Inženjeri Sveučilišta Massachusetts Amherst (UMass) pokazali su da se gotovo svaki materijal može iskoristiti za izradu uređaja koji kontinuirano skuplja energiju iz vlažnog zraka. Uvjet je da svi potrebni materijali moraju biti ispunjeni nanoporama promjera manjeg od 100 nanometra, što je otprilike tisućinka širine ljudske vlasi. Dakako, to je lakše reći nego učiniti, ali i mnogo jednostavnije od očekivanog.
Oblak iz laboratorija
Ključno je to da takav materijal može prikupljati električnu energiju koju stvaraju mikroskopske kapljice vode u vlažnom zraku, kažu istraživači koji su svoje otkriće, predstavljeno u časopisu Advanced Materials, nazvali "generičkim Air-gen efektom" (generic Air-gen effect).
"Zrak sadrži ogromnu količinu elektriciteta. Zamislite oblak koji nije ništa više od mase kapljica vode. Svaka od tih kapljica sadrži naboj, a kada su uvjeti pogodni, oblak može proizvesti munju - ali ne znamo kako pouzdano uhvatiti električnu energiju od munje", objašnjavaju inženjeri s UMassa koji su u laboratorijskim uvjetima stvorili oblak koji kontinuirano proizvodi električnu energiju.
Celuloza, svila i grafen oksid
Air-gen nije potpuna novost jer su isti istraživači još prije tri godine razvio sakupljač energije iz zraka. Međutim, njihov raniji uređaj oslanjao se na proteinske nanožice koje uzgaja bakterija Geobacter sulfurreducens. Novo rješenje bakterije čini suvišnima.
Generički Air-gen uređaj napravljen je od tankog sloja materijala, poput celuloze, proteina svile ili grafen oksida. Molekule vode u zraku mogu lako ući u nanopore i putovati od vrha do dna, ali tijekom putovanja nalijeću na rubove pora. Ovi prijenosi naboja na materijal stvaraju nakupljanje, a budući da više molekula vode ulazi u vrh sloja, dolazi do neravnoteže naboja između dviju strana.
Prilagodljivi uređaj
To proizvodi učinak sličan onom koji vidimo u oblacima koji stvaraju munje: zrak 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 nižim. U ovom slučaju, punjenje bi se potencijalno moglo preusmjeriti na napajanje malih uređaja ili pohraniti u neku vrstu baterije.
Dakako, zasad je sve još u početnoj fazi. Testirani celulozni film imao je spontani izlazni napon od 260 milivolti, dok je za mobilni telefon potreban izlazni napon od oko 5 volti. Ali tankoća slojeva ukazuje na to da bi se mogli slagati jedan na drugi kako bi Air-gen uređaji bili praktičniji. A to što se mogu izraditi od različitih materijala znači da se uređaji mogu prilagoditi okruženju u kojem će se koristiti, kažu istraživači.
