Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης στις ΗΠΑ ανέπτυξαν μια πρωτοποριακή συσκευή που αντλεί καθαρή ενέργεια από τον αέρα. Το Air-gen θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην παραγωγή πράσινης ενέργειας, προσφέροντας ενδεχομένως μια φθηνή και βιώσιμη πηγή ενέργειας για αυτοκίνητα, τρένα και αεροπλάνα.
«Ο αέρας περιέχει μια τεράστια ποσότητα ηλεκτρισμού. Σκεφτείτε ένα σύννεφο, το οποίο δεν είναι τίποτα περισσότερο από μια μάζα σταγονιδίων νερού», εξηγεί ο δρ Τσαν Γιάο, κύριος συγγραφέας της σχετικής μελέτης:
«Κάθε σταγονίδιο περιέχει ένα φορτίο, και όταν οι συνθήκες είναι κατάλληλες, το σύννεφο μπορεί να παράγει έναν κεραυνό – αλλά δεν ξέρουμε πώς να συλλάβουμε αξιόπιστα τον ηλεκτρισμό από τους κεραυνούς. Αυτό που κάναμε είναι να δημιουργήσουμε ένα τεχνητό μικρής κλίμακας σύννεφο, το οποίο παράγει ηλεκτρισμό με προβλέψιμο τρόπο και συνεχόμενα, ώστε να μπορούμε να τον συλλέγουμε», εξήγησε ο ερευνητής.
Αυτή η πρωτοποριακή τεχνική μπορεί να επεκταθεί για παγκόσμια χρήση και να εφαρμοστεί σε διαφορετικά περιβάλλοντα, από το τροπικό δάσος του Αμαζονίου μέχρι τη Σαχάρα.
«Φανταστείτε ένα μέλλον στο οποίο η καθαρή ηλεκτρική ενέργεια θα είναι άμεσα προσβάσιμη όπου κι αν πάτε», έγραψε ο Δρ Γιάο σε ανακοίνωση του πανεπιστημίου. «Το γενικό φαινόμενο Air-gen θα μπορούσε να κάνει αυτό το μέλλον πραγματικότητα», πρόσθεσε.
Τρία χρόνια πριν, η ίδια ερευνητική ομάδα είχε αποδείξει ότι η ηλεκτρική ενέργεια θα μπορούσε να συλλέγεται από τον αέρα χρησιμοποιώντας ένα ειδικό υλικό που αποτελείται από πρωτεϊνικά νανοκαλώδια που καλλιεργούνται από το βακτήριο Geobacter sulfurreducens. Η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να αποτελέσει σημαντικό βήμα προς τη διάσωση του πλανήτη μας και την εμπορική βιωσιμότητα των ηλεκτρικών οχημάτων.
«Οποιοδήποτε υλικό μπορεί να συλλέξει ηλεκτρισμό από τον αέρα, αρκεί να έχει πόρους μικρότερους από 100 νανόμετρα– περίπου δηλαδή το 1/1000 του πάχους μιας ανθρώπινης τρίχας», εξήγησε ο δρ Γιάο.
Η αρχή αυτή προκύπτει από έναν παράγοντα που είναι γνωστός ως «μέση ελεύθερη διαδρομή» – η απόσταση που διανύει ένα μόριο νερού στον αέρα πριν συγκρουστεί με ένα άλλο μόριο. Οι ερευνητές σχεδίασαν έναν συλλέκτη ηλεκτρικής ενέργειας με βάση αυτή την έννοια, χρησιμοποιώντας ένα λεπτό στρώμα υλικού γεμάτο με νανοπόρους μικρότερους από 100 νανόμετρα. Οι πόροι επιτρέπουν στα μόρια του νερού να μετακινούνται από το πάνω στο κάτω μέρος του υλικού.
Αυτή η διάταξη δημιουργεί μια ανισορροπία φορτίου παρόμοια με εκείνη που παρατηρείται σε ένα σύννεφο, καθώς το ανώτερο μέρος συγκεντρώνει περισσότερο φορτίο σε σχέση με το κατώτερο μέρος. Αυτό ουσιαστικά δημιουργεί κάποιου είδους μπαταρία που λειτουργεί όσο υπάρχει υγρασία στον αέρα. Ο συλλέκτης μπορεί να κατασκευαστεί από διάφορους τύπους υλικών, προσφέροντας πολλές επιλογές για οικονομικά αποδοτικές και περιβαλλοντικά προσαρμόσιμες κατασκευές.
Καθώς η υγρασία είναι πανταχού παρούσα, η μηχανή θα λειτουργεί 24 ώρες το 24ωρο, ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες ή την ώρα της ημέρας. Παρακάμπτεται έτσι μία από τις κύριες προκλήσεις τεχνολογιών όπως η αιολική ή η ηλιακή ενέργεια, οι οποίες λειτουργούν μόνο υπό συγκεκριμένες συνθήκες.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Advanced Materials».
