Επιστήμονες στις ΗΠΑ ανέπτυξαν μια συσκευή που μπορεί να συλλέγει την υγρασία τού αέρα και να παράγει ηλεκτρική ενέργεια.

Μια ομάδα μηχανικών από το Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης στο Άμχερστ ανακάλυψε τρόπο ώστε να παράγει καθαρή ηλεκτρική ενέργεια από την υγρασία τού αέρα. Σύμφωνα με το πανεπιστήμιο, «σχεδόν οποιοδήποτε υλικό μπορεί να μετατραπεί σε συσκευή που συλλέγει ασταμάτητα ηλεκτρική ενέργεια από την υγρασία του αέρα».

Η υγρασία τού αέρα ως μία «συνεχώς διαθέσιμη» δεξαμενή ενέργειας

Το «κλειδί», όπως λέει, βρίσκεται στη δυνατότητα να γεμίσει το υλικό με νανοπόρους διαμέτρου μικρότερης των 100 νανομέτρων. Οι ερευνητές το αποκάλεσαν «γενικό φαινόμενο Air-gen». Στην ερευνητική τους εργασία, αναφέρεται ότι «η υγρασία τού αέρα είναι μια τεράστια, βιώσιμη δεξαμενή ενέργειας που, σε αντίθεση με την ηλιακή και την αιολική ενέργεια, είναι συνεχώς διαθέσιμη».

Μέχρι τώρα, η έρευνα του ενεργειακού δυναμικού τού αέρα ήταν μια πολύπλοκη διαδικασία, η οποία μεταξύ άλλων απαιτούσε την ανάπτυξη μιας μοναδικής σύνθεσης υλικών, κι αυτό από μόνο του αποτελούσε εμπόδιο ως προς την επεκτασιμότητά της. Παρ’ όλα αυτά, η πρόσφατη μελέτη υποστηρίζει ότι με αυτήν την ανακάλυψη θα είμαστε σε θέση να συλλέγουμε συνεχώς ενέργεια από «ένα ευρύ φάσμα ανόργανων, οργανικών και βιολογικών υλικών».

Ο ρόλος των νανοπόρων

Το «κλειδί» βρίσκεται στους νανοπόρους – οπές σε μέγεθος νανόμετρων που επιτρέπουν στον αέρα και το νερό να περάσουν μέσα από «οποιοδήποτε υλικό» και τελικά να οδηγήσουν στη δημιουργία επιφανειακού φορτίου. Ο συλλέκτης θα πρέπει να κατασκευαστεί από ένα λεπτό στρώμα υλικού, γεμάτο με νανοπόρους μικρότερους από 100 nm, μέγεθος που ισοδυναμεί περίπου με το ένα χιλιοστό μιας ανθρώπινης τρίχας.

Επειδή οι οπές αυτές είναι τόσο μικροσκοπικές, την ώρα που τα μόρια του νερού περνούν από το πάνω στο κάτω μέρος τού υλικού, δημιουργούν φορτίο προσκρούοντας στις άκρες των πόρων. Το ανώτερο τμήμα τού στρώματος «βομβαρδίζεται» με πολύ περισσότερα μόρια νερού, τα οποία φέρουν φορτίο από το κατώτερο τμήμα, δημιουργώντας μια ανισορροπία φορτίου – όπως η ανισορροπία φορτίου που συναντάται σε ένα σύννεφο. Έτσι, δημιουργείται ουσιαστικά μια μικρής κλίμακας, περιορισμένη καταιγίδα που, με τη σειρά της, παράγει ηλεκτρική ενέργεια.

«Ο αέρας περιέχει μια τεράστια ποσότητα ηλεκτρισμού», δήλωσε ο Τζουν Γιάο, επίκουρος καθηγητής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης στο Άμχερστ, προσθέτοντας: «Σκεφτείτε ένα σύννεφο, το οποίο δεν είναι τίποτα περισσότερο από μια μάζα σταγονιδίων νερού. Κάθε ένα από αυτά τα σταγονίδια περιέχει ένα φορτίο, και όταν οι συνθήκες είναι κατάλληλες, το σύννεφο μπορεί να παράξει έναν κεραυνό, αλλά δεν γνωρίζουμε κάποιον αξιόπιστο τρόπο για να συλλέξουμε τον ηλεκτρισμό από τον κεραυνό».

«Αυτό που κάναμε είναι να δημιουργήσουμε ένα σύννεφο κατασκευασμένο από τον άνθρωπο, μικρής κλίμακας, το οποίο παράγει ηλεκτρική ενέργεια για εμάς, προβλέψιμα και συνεχώς, ώστε να μπορούμε να τη συλλέγουμε», εξήγησε στη συνέχεια ο ερευνητής.

Η υγρασία είναι συνεχώς παρούσα στον αέρα, πράγμα που σημαίνει ότι ο συλλέκτης θα μπορούσε, τουλάχιστον στη θεωρία, να λειτουργεί 24 ώρες το 24ωρο και υπο οποιεσδήποτε συνθήκες. «Η ιδέα είναι απλή, αλλά δεν είχε ανακαλυφθεί ποτέ πριν, και ανοίγει μια νέα σειρά δυνατοτήτων», κατέληξε στις δηλώσεις του ο Γιάο.

Με πληροφορίες από Washington Post