Các kỹ sư đã chứng minh một điều tuyệt vời. Hầu như bất kỳ vật liệu nào cũng có thể được sử dụng để tạo ra một thiết bị liên tục thu năng lượng từ không khí ẩm.
Sự phát triển này vẫn chưa sẵn sàng để sử dụng thực tế, nhưng theo các tác giả của nó, nó khắc phục được một số hạn chế của các máy thu hoạch năng lượng khác. Tất cả những gì được yêu cầu từ vật liệu là các lỗ nano có đường kính dưới 100 nanomet. Nó có chiều rộng bằng một phần nghìn sợi tóc người, vì vậy nói thì dễ hơn làm, nhưng dễ hơn nhiều so với dự kiến. Nhóm nghiên cứu do kỹ sư Xiaomeng Liu của Đại học Massachusetts Amherst dẫn đầu cho biết một loại vật liệu như vậy có thể thu được điện năng do các giọt nước cực nhỏ trong không khí ẩm tạo ra. Họ gọi khám phá của mình là "hiệu ứng Air-gen chung".
Kỹ sư Jun Yao của Đại học Massachusetts Amherst cho biết: “Không khí chứa một lượng điện rất lớn. "Hãy tưởng tượng một đám mây, chẳng là gì ngoài một khối các giọt nước. Mỗi giọt này chứa một điện tích và trong điều kiện thích hợp, đám mây có thể tạo ra sét - nhưng chúng ta không biết cách thu điện từ sét một cách đáng tin cậy. Những gì chúng tôi đã làm là tạo ra một đám mây nhỏ nhân tạo sản xuất điện cho chúng tôi một cách có thể dự đoán và liên tục để chúng tôi có thể thu hoạch nó."
Nếu Air-gen nghe có vẻ quen thuộc, thì đó là vì trước đây nhóm đã phát triển một máy thu hoạch năng lượng không khí. Tuy nhiên, thiết bị trước đó của họ dựa trên các dây nano protein được nuôi cấy bởi một loại vi khuẩn có tên Geobacter sulfurreducens. Nhưng, hóa ra, vi khuẩn là không cần thiết.
"Sau khi phát hiện ra Geobacter, chúng tôi nhận ra rằng khả năng tạo ra điện từ không khí - cái mà sau đó chúng tôi gọi là 'hiệu ứng gen không khí' - hóa ra lại phổ biến: theo nghĩa đen, bất kỳ vật liệu nào cũng có thể thu được điện từ không khí nếu nó có một bất động sản," Yao giải thích. Đặc tính này là các lỗ nano và kích thước của chúng phụ thuộc vào đường đi tự do trung bình của các phân tử nước trong không khí ẩm. Đây là khoảng cách mà một phân tử nước có thể di chuyển trong không khí trước khi va chạm với một phân tử nước khác.
Thiết bị Air-gen được làm bằng một màng mỏng vật liệu như cellulose, protein tơ tằm hoặc oxit graphene. Các phân tử nước trong không khí có thể dễ dàng xuyên qua các lỗ nano và di chuyển từ phần trên của màng xuống phần dưới, nhưng trong quá trình di chuyển, chúng va vào các mặt của lỗ xốp. Chúng chuyển điện tích của vật liệu, tạo ra sự tích tụ của nó và khi có nhiều phân tử nước đi vào phía trên của màng, sẽ có sự mất cân bằng điện tích giữa hai bên.
Điều này dẫn đến một hiệu ứng tương tự như những gì chúng ta thấy trong các đám mây tạo ra sét: không khí bay lên tạo ra nhiều va chạm hơn giữa các giọt nước trên đỉnh đám mây, dẫn đến dư thừa điện tích dương ở các đám mây cao hơn và dư thừa điện tích âm ở các đám mây cao hơn. những đám mây thấp hơn Trong trường hợp này, điện tích có khả năng được chuyển hướng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị nhỏ hơn hoặc được lưu trữ dưới dạng pin nào đó.
Nó vẫn còn trong giai đoạn đầu ngay bây giờ. Màng xenlulô mà nhóm thử nghiệm có điện áp đầu ra tự phát là 260 millivolt trong môi trường, trong khi điện thoại di động yêu cầu điện áp đầu ra khoảng 5 volt. Nhưng độ mỏng của màng có nghĩa là chúng có thể được gấp lại theo tỷ lệ của các thiết bị Air-gen để làm cho chúng trở nên thiết thực hơn.
Và thực tế là chúng có thể được làm bằng các vật liệu khác nhau có nghĩa là các thiết bị có thể thích nghi với môi trường mà chúng sẽ được sử dụng, các nhà nghiên cứu cho biết.
Bước tiếp theo sẽ là thử nghiệm các thiết bị trong các môi trường khác nhau và làm việc để mở rộng chúng. Nhưng hiệu quả tổng thể của Air-gen là có thật và những khả năng mà nó mang lại là rất đáng hy vọng.
Đọc thêm:
Xem bình luận
Các đám mây giông được tích điện để đánh thủng điện áp từ tầng điện ly với tốc độ từ 2 đến 000 vôn mỗi giây. Xung quanh đồng hồ. Đủ cho hàng triệu năm.
Nhà máy điện tầng điện ly You Tube ( mô hình )