Новая зеленая технология позволит добывать энергию из дождя и влажности воздуха
Ученые представили новую зеленую технологию, которая способна добывать энергию из влажности воздуха, открывая путь к созданию устройств, способных обеспечивать чистую энергию круглосуточно. Это достижение принадлежит Юн Яо, прикладному физику из Массачусетского университета в Амхерсте, который разработал пористую пленку, преобразующую естественные заряды, присутствующие в водяном паре, в энергию.
На данный момент пленки Яо имеют размер почтовой марки и производят лишь небольшой ток, но исследования только начались. Ученые со всего мира создают новые устройства гидровольтаики, способные преобразовывать энергию, заложенную в испарении, дождевой воде и небольших водных потоках, в полезную энергию. В отличие от солнечной и ветровой энергии, которые являются прерывистыми, влажность воздуха всегда присутствует, обещая непрерывное производство энергии.
Исследователи представили несколько лабораторных демонстраций устройств гидровольтаики, которые пока не могут производить большое количество энергии. Чтобы генерировать значительное количество энергии, исследователям необходимо увеличить размер устройств до модулей размером в квадратный метр, которые могут быть развернуты в огромных массивах, подобно солнечным фермам.
К примеру, команда Яо создала устройство, состоящее из тонкого листа материала, такого как волокна шелка или проводящего полимера, с тысячами микроскопических пор, которые могут захватывать электрические заряды от молекул воды в воздухе и превращать их в электричество. Хотя устройство Яо производит лишь микроватты энергии на квадратный сантиметр, он предлагает способы его масштабирования, такие как использование нескольких слоев материалов с воздушными пространствами между ними, превращая его генератор в 3D-устройство, которое может непрерывно захватывать электричество из воздуха.
Другая система гидровольтаики, которая может быть легче масштабируема, основана на использовании древесины. Древесина, являющаяся натуральным чудом наноинженерии, содержит множество крошечных вертикальных каналов, которые транспортируют воду от земли к листьям. Исследователи обнаружили, что могут использовать структуру древесины для генерации небольшого количества электричества, просто поместив кусочек древесины в воду, с верхней поверхностью, обращенной к воздуху. Испарение с верхней стороны приводит к подъему большего количества воды и ионов через каналы, генерируя небольшой, но стабильный ток. Эта область исследований только начинает развиваться, но уже предлагает новые способы добычи энергии, окружающей нас повсюду.
