A Massachusetts Amherst Egyetem mérnökökből álló csapata nemrégiben megmutatta, hogy szinte bármilyen anyagból készíthető olyan eszköz, amely képes energiát előállítani a levegő nedvességtartalmából. A titok abban rejlik, hogy kis méretű, mesterséges felhőket kell létrehozni, mivel ezek igen nagy mennyiségű energiát tudnak biztosítani, méghozzá folyamatosan.
A Massachusetts Amherst Egyetem kutatási eredményeit az Advanced Materials című folyóiratban jelentette meg. Ebből kiderült, hogy a levegő nedvességtartalma jelentős elektromos áramot tárol, és ez ki is nyerhető. A mostani a kutatás arra a munkára épül, amelyet a kutatás vezetői korábban, 2020-ban végeztek.
A levegő hatalmas mennyiségű villamos energiát tartalmaz. Gondoljunk csak egy felhőre, amelyek apró vízcseppekből áll. Ezeknek a cseppeknek mindegyike elektromos töltést is tárol, ezek együttese pedig igen nagy mennyiségű energiát jelent. Amit mi felfedeztünk, az az, hogy egy ember által létrehozott kis méretű felhő kiszámíthatóan és folyamatosan képes elektromosságot termelni, amit ki is lehet nyerni.
– mondja Jun Yao, az UMass Amherst Műszaki Főiskola villamos- és számítástechnika adjunktusa, a tanulmány vezető szerzője.
Az ember alkotta felhő lelke az, amit a tudósok Air-gen-effektusnak neveznek. Eszerint bármilyen anyag képes a levegőből áramot gyűjteni, amennyiben 100 nanométernél kisebb átmérőjű lyukakkal rendelkezik. Az eljárás lényege, hogy ezek a lyukak kisebbek, mint az a távolság, amelyet a levegőben lévő vízmolekulák megtesznek, mielőtt egy másik vízmolekulának ütköznének.
Yao és kollégái rájöttek, hogy erre a számra alapozva megtervezhetnek egy áramgyűjtőt, amely egy vékony anyagrétegből készült, amely ilyen, 100 nm-nél kisebb nanopórusokkal van tele. Ezek átengedik a vízmolekulákat az anyag felső részéből az alsó részébe, és mivel az egyes pórusok ilyen kicsik, a vízmolekulák könnyen nekiütközhetnek a pórus szélének. Ez azt jelenti, hogy a réteg felső részét sokkal több töltéshordozó vízmolekula bombázná, mint az alsó részt, ami a felhőhöz hasonló töltésegyenlőtlenséget hozna létre, mivel a felső rész töltése megnövekedne az alsó észhez képest. Ez gyakorlatilag egy olyan akkumulátort hozna létre, amely addig működik, amíg a levegőben van nedvesség.
Kapcsolódó bejegyzések
25 milliárd atombombányi energia szorult a légkörbe a globális felmelegedés miatt
Ha összeadjuk, csak az utóbbi 50 évben mennyi energiát égettünk el a légkörbe, elképesztő eredményt kapunk.
Az ötlet egyszerű, de eddig még soha nem fedezték fel. A találmány egyik legnagyobb előnye abban rejlik, hogy szó szerint mindenféle anyagból meg lehetne tervezni. A tudósok szerint elképzelhető, hogy egy bizonyos fajta anyagból készült rendszert az esőerdei környezethez, míg egy másik fajtából készülő berendezést száraz környezethez lehet optimalizálni.
(Forrás: techxplore.com)