Ny teknik förvandlar AIR till EL

forskare från University of Massachusetts, in amhrest, i USA, skapade en metod som lyckas utnyttja elektrisk energi i moln. Utgångspunkten för forskningen som möjliggjorde denna typ av utvinning är baserad på luftfuktigheten, eftersom det finns en behållare av vatten i den, i form av ånga, som kan användas för att omvandla luften till elektricitet.

Denna användning publicerades i den specialiserade tidskriften Advanced Materials, under namnet Generisk Air-Gen-effekt i nanoporösa material för hållbar energiskörd från luftfuktighet (Generic Effect of Air Generation in Nanoporous Materials for Sustainable Energy Harvesting from Air Moisture, i fri översättning). Ändå visar resultaten av undersökningen, som publicerades den här månaden, flera fördelar - som avbrottsfri el.

Nej showmetech, kommer du att förstå hur forskarna genomförde studierna bakom denna typ av energigenerering och lära dig om andra fördelar med att använda luft för att tillhandahålla el.

Hur lyckades amerikanska forskare omvandla luft till elektricitet?

Luftfuktigheten var grundläggande för författarna till forskningen - Xiaomeng Liu, Hongyan Gao, lu sol, Jun Yao — komma fram till det viktiga resultatet för generering av ren energi. Men metoden de använde har en skillnad: forskarna skapade små porer i olika typer av material, med en diameter på 100 nanometer (1 cm uppdelad i 10 XNUMX lika delar).

Storleken på dessa minihål gjorde att moln kunde skapas, som producerar energi. Således upptäcktes processen, namngiven Generisk luftgenereringseffektAtt Jun Yao anser att det är grundläggande att de strålar vi ser från himlen är mer än bara ett naturfenomen. Förutom att vara en av de ansvariga för vetenskapligt arbete, Yao är biträdande professor i el- och datateknik vid University of Massachusetts.

"Tänk på ett moln, som inte är något annat än en vattenmassa i droppar. Var och en innehåller en laddning, och när förhållandena är rätt kan molnet producera blixtar […]. Det vi har skapat är ett konstgjort moln i mindre skala som producerar elektricitet åt oss på ett förutsägbart och kontinuerligt sätt."

Jun Yao

Effekten är en del av det som forskarna undersökt i studierna, och orsakar ett energiutbyte i själva luftfuktigheten. Det vill säga när vattnet passerar genom de nanometriska hålen skapar vattnet en energiladdning på materialens yta. Den genomsnittliga fria vägen för vattenmolekyler (vars storlek är till och med 100 nanometer) är också mycket användbar för att göra det möjligt, orsakar stötar som obalanserar laddningarna som finns i luften. Därför, eftersom molnen har bestående fukt, blir energiproduktionen kontinuerlig.

Vilka är de möjliga fördelarna med att förlita sig på ren energi från molnen?

Effekten som uppnås i University of Massachusetts kan appliceras på olika objekt. Detta användningsområde, lagt till mer måttliga kostnader och kännetecknet för oavbruten elproduktion, gör att resultatet av studien lovar att kunna generera energi som är mer "vänlig" mot vår miljö. Yao konstaterar att forskning kan leda till bredare val, med tillverkning av andra mer vågade material, med anpassningar till miljön.

"Du kan föreställa dig sätt att använda en typ av material som finns i tropiska skogsmiljöer och andra sätt för mer torra regioner."

Jun Yao

Dessutom sker användningen av energi från molnen när som helst, en barriär som till exempel kraftigt påverkar solenergin. Även om det inte blåser, lite ljus eller vädret blir instabilt kan produktionen av el från luft fortsätta att fungera. Storleken på plattorna ger i sin tur möjligheten att ha flera plattor staplade, vilket ger praktiskt taget non-stop ström.

Fortsatt forskning om att skapa ren energi med hjälp av luft

En stark trend inom generering av ren energi är grönt väte, som alltmer används inom kylindustrin, cementproduktion, tyngre transporter och i olika andra applikationer. Nackdelen med att använda gas är att nästan all dess produktion är gjord av olja, enligt Internationella byrån för förnybar energi (IRENA; International Renewable Energy Agency, i fri översättning). Men redan 2020 upptäckte en annan forskare i Massachusetts att användningen av mikroskopiska elektriska ledningar kan vara användbar för att generera energi.

derek lovley, professor i mikrobiologi vid University of the United States-regionen, visade att trådar gjorda av protein kan odlas inuti bakterierna geobacter sulfurreducens för att kunna ta vara på luften, och även samla energi. Metoden som forskaren använder har utvecklats med Yao och kräver en film med proteinsträngar som redan producerats biologiskt, som appliceras med två elektroder för att generera en energiström.

Vad tycker du om att generera energi med luften omkring oss? Tror du att det är möjligt att använda konstgjorda moln? Berätta för oss i kommentarerna showmetech!

Veja também:

Källa: University of Massachusetts (elektrisk kraft genom luften) | University of Massachusetts (proteinsträngar) | Willey onlinebibliotek | Miljöledare | VÄRLDSBANKEN

Granskats av Glaucon Vital den 29/5/23.