Silnou vrstvou vzdušné vlhkosti je pokryta celá země.
Text vyšel původně na webu deníku Washington Post.
Téměř každý materiál lze použít k přeměně energie vzdušné vlhkosti na elektřinu. Objev by mohl vést k nepřetržité výrobě čisté energie s malým znečištěním.
Výzkum zveřejněný v časopise Advanced Materials navazuje na práci z roku 2020, která jako první ukázala, že energii lze získat z vlhkosti vzduchu pomocí materiálu získaného z bakterií.
Nová studie ukazuje, že lze použít téměř jakýkoli materiál, například dřevo nebo křemík, lze-li rozbít na malé částice a přetvořit na mikroskopické póry. Existuje však mnoho otázek o tom, jak technologii rozšířit.
„To, co jsme vymysleli, si můžete představit jako umělý oblak,“ řekl Jun Yao, profesor inženýrství na Massachusettské univerzitě v Amherstu a hlavní autor studie. „Je to opravdu velmi snadno dostupný, obrovský zdroj nepřetržité čisté elektrické energie. Představte si, že máte k dispozici čistou elektřinu, ať jste kdekoli.“
Mohlo by to být v lese, na horské túře, v poušti, na venkově nebo na silnici.
Nepřetržitě fungující baterie
Generátor poháněný vzduchem, známý jako air-gen, by dodával nepřetržitou čistou elektřinu, protože využívá energii z vlhkosti, která je vždy přítomna, a není závislý na slunci nebo na větru. Na rozdíl od solárních panelů nebo větrných turbín, které potřebují specifické prostředí, aby se jim dařilo, air-geny by mohly být kdekoli, řekl Yao.
Dodal však, že menší vlhkost by znamenala nižší produkci energie. V zimě se sušším vzduchem by tedy vyráběly méně elektřiny než v létě.
Zařízení velikosti nehtu a tenčí než vlas je poseté malými otvory známými jako nanopóry. Otvory mají průměr menší než sto nanometrů, což je méně než tisícina šířky lidského vlasu.
Drobné otvory umožňují průchod vody ve vzduchu způsobem, který vytváří nerovnováhu nábojů v horní a dolní části zařízení, čímž se vlastně vytváří baterie, která funguje nepřetržitě.
„Otevíráme široké dveře pro získávání čisté elektrické energie z řídkého vzduchu,“ uvedl v prohlášení Xiaomeng Liu, další autor a absolvent inženýrství na Massachusettské univerzitě v Amherstu.
Zatímco jeden prototyp produkuje pro své rozměry jen malé množství energie – téměř tolik, aby to stačilo k napájení jedné světelné tečky na velké obrazovce – Yao řekl, že air-geny lze ukládat na sebe, potenciálně s prostory vzduchu mezi nimi. Dodal, že skladování elektrické energie je samostatnou otázkou.
Obrovský zdroj
Yao odhadl, že zhruba miliarda air-genů, které by byly naskládané na sebe tak, aby měly velikost chladničky, by mohla v ideálních podmínkách vyrobit kilowatt a částečně napájet domácnost. Tým doufá, že zefektivněním tohoto nástroje se mu podaří snížit počet potřebných zařízení i prostor, který zabírají. To by mohlo být náročné.
Vědci musí nejprve zjistit, který materiál by byl nejefektivnější pro použití v různých klimatických podmínkách. Yao doufá, že se mu nakonec podaří vyvinout strategii pro zvětšení zařízení, aniž by se blokovala vlhkost, kterou lze zachytit. Chce také zjistit, jak efektivně ukládat zařízení na sebe a jak zkonstruovat air-gen tak, aby zařízení stejné velikosti zachytilo více energie.
„Když to optimalizujeme, můžete to umístit kamkoli,“ řekl Yao.
Air-gen by mohl být zabudován do barevného nátěru na stěny v domácnosti či ve větším měřítku v nevyužívaných prostorách ve městě nebo rozmístěn v obtížně přístupných prostorách kanceláře. A protože může využívat téměř jakýkoli materiál, mohl by životní prostředí zatížit méně než jiné obnovitelné formy energie.
„Celá země je pokryta silnou vrstvou vlhkosti,“ řekl Yao. „Je to obrovský zdroj čisté energie. Toto je jen začátek jejího využívání.“
