Εναλλακτικές μορφές ενέργειας: Το μυστικό είναι στους νανοπόρους
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια συσκευή που μπορεί να παράγει συνεχώς ηλεκτρισμό από την υγρασία του αέρα, προσφέροντας μια ματιά σε μια πιθανή βιώσιμη πηγή ενέργειας που μπορεί να κατασκευαστεί από σχεδόν οποιοδήποτε υλικό και να λειτουργεί με την υγρασία του περιβάλλοντος που μας περιβάλλει, αναφέρει μια νέα μελέτη του UMass Amherst. Η νέα «γεννήτρια αέρα», ή Air-gen, είναι κατασκευασμένη από υλικά με τρύπες μήκους κάτω των 100 νανόμετρων, που είναι χιλιάδες φορές μικρότερη από μια ανθρώπινη τρίχα. Αυτό το σχήμα μπορεί να τραβήξει ηλεκτρική ενέργεια από σταγονίδια νερού στον αέρα για πολύ μεγαλύτερες περιόδους από τις προηγούμενες κατασκευές που δοκιμάστηκαν, αναφέρουν οι ερευνητές, υποδηλώνοντας ότι θα μπορούσε τελικά να παρέχει μια συνεχή και βιώσιμη πηγή ενέργειας. Οι ερευνητές ελπίζουν ότι η τεχνική αυτή θα μπορούσε τελικά να βοηθήσει στην καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής χρησιμεύοντας ως εναλλακτική λύση στα ορυκτά καύσιμα.
Το μυστικό είναι στους νανοπόρους. Κάθε υλικό πρέπει να είναι γεμάτο νανοπόρους, όχι μεγαλύτερους από 100 νανόμετρα σε διάμετρο, περίπου δηλαδή το 1/1000 του πάχους μίας ανθρώπινης τρίχας. Οι νανοπόροι συλλαμβάνουν τα μικροσκοπικά σταγονίδια της υγρασίας του αέρα, κάτι που οι επιστήμονες ονομάζουν “generic Air-gen effect”. “Η βάση για την ισχύ ευρείας κλίμακας είναι ότι ο αέρας περιέχει τεράστια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας”, είπε ο Jun Yao, διευθυντής του ερευνητικού προγράμματος στο UMass Amherst. “Επομένως, αν κάνουμε το Air-gen μεγαλύτερο, μπορούμε να πάρουμε ισχύ μεγαλύτερου όγκου – αυτός ο όγκος μπορεί σίγουρα να επεκταθεί στη χρήση για καθημερινές λειτουργίες.”
Έχετε δει κεραυνό να διασχίζει τον ουρανό;
Αν έχετε δει ποτέ έναν κεραυνό να διασχίζει τον ουρανό, έχετε ήδη ρίξει μια κλεφτή ματιά στην αναξιοποίητη δύναμη που κρύβεται στον ατμοσφαιρικό αέρα. Αυτή η ενέργεια τροφοδοτείται από τα ηλεκτρικά φορτία των σταγονιδίων νερού στον αέρα, ένα φαινόμενο που έχει εμπνεύσει πολλές προσπάθειες συγκομιδής υγρασίας προκαλώντας ανισορροπίες στα φορτισμένα νερά με ειδικές συσκευές. Πολλές από αυτές τις τεχνικές λειτουργούν μόνο για μικρά χρονικά διαστήματα ή απαιτούν ακριβά υλικά, τα οποία παρουσιάζουν πρακτικές προκλήσεις για αποτελεσματικότητα και επεκτασιμότητα.
Τα σταγονίδια λοιπόν, εισέρχονται στους νανοπόρους και ταξιδεύουν από την κορυφή της μεμβράνης (η οποία μπορεί να είναι κάποια πρωτεΐνη ή οξείδιο του γραφενίου) μέχρι τη βάση της. Κατά τη διαδικασία αυτή έρχονται σε επαφή με τις πλευρές των πόρων. Η κίνηση αυτή φορτίζει το υλικό και επειδή περισσότερες σταγόνες εισέρχονται από την κορυφή της μεμβράνης, δημιουργείται μία ανισορροπία φορτίου μεταξύ των δύο πλευρών. Η ιδέα είναι απλή απλά δεν είχε ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα η συσκευή και τώρα η κατασκευή αυτή ανοίγει όλων των ειδών τις δυνατότητες. Μπορούμε να φανταστούμε συσκευές παραγωγής ενέργειας οποιουδήποτε είδους υλικού σε περιβάλλον δάσους και ένα άλλο σε μία έρημο. Κάπως έτσι ίσως ανοίξει τελικά μία τεράστια πόρτα για τη συλλογή καθαρού ηλεκτρισμού από τον αέρα.
