تولید برق از هوا ممکن شد!

دانشمندان در پیشرفتی انقلابی توانستند راهی برای تولید برق از هوا پیدا کنند. دستگاه ساخته شده برای عملی کردن این ایده بسیار کوچک است

دانشمندان در کشفی خیره کننده به روشی برای جذب انرژی برق از هوا دست پیدا کرده‌اند. این پیشرفت شگفت‌آور می‌تواند در آینده صنعت انرژی را دگرگون کند و همچنین نگرانی‌های موجود درباره مسائل محیط زیست را کاهش دهد. مهندسان روشی تازه را برای تولید انرژی پیدا کرده‌اند که احتمالاً می‌توانست مورد توجه دانشمندانی نظیر نیکولا تسلا قرار گیرد. این روش ادعا می‌کند که می‌توان تقریباً هر ماده‌ را به دستگاه مخصوص جذب انرژی برق از هوا تبدیل کرد.

موفقیت پیشگامانه مهندسان

گروهی از مهندسان در دانشگاه ماساچوست امهرست روشی ابداع کرده‌اند که نشان می‌دهد همه اشیاء می‌توانند دستگاه جذب انرژی و تولید برق از هوا باشند. در این روش از نانوحفره‌هایی با قطر کمتر از 100 نانومتر استفاده شده است. این نانوحفره‌ها درسطح اشیاء ایجاد شده است تا ماده بتواند انرژی الکتریکی را از رطوبت هوا جذب کند.

انتظار بالا برای تحقق این روش

یکی از مهندسان برق دانشگاه یومس امهرست در این باره می‌گوید: ” ما در حال گسترش قلمروی وسیعی برای تولید برق از هوا هستیم”. این تحقیق شگفت‌انگیز اخیراً در مجله علمی Advanced Materials به چاپ رسید.

تولید برق از هوا به کمک ابر مصنوعی

یکی از محققان این پروژه اذعان داشته که هوا دارای حجم عظیمی انرژی الکتریکی است. او گفته است اگر یک تکه ابر پر از قطرات آب را تصور کنید، هرکدام از این قطره‌ها دارای مقداری شارژ الکتریکی است که می‌توان آن‌‌ها را در شرایط مناسب به صاعقه تبدیل کرد. البته چگونگی جذب انرژی الکتریکی از این صاعقه هنوز غیر قابل اطمینان تلقی می‌شود. راهکار عملی این مهندسان، ایجاد یک ابر کوچک و مصنوعی است که می‌تواند انرژی برق را به شکل پایدار و قابل پیش‌بینی جهت جذب نهایی تولید کند.

پیچیدگی‌های “اثر عمومی ژنراتور هوا”

این گروه مهندسان مضمون اصلی ابر مصنوعی را در عبارت ” اثر عمومی ژنراتور هوا” بیان کرده‌اند. آن‌ها قبلاً اثبات کردند که می‌توان با استفاده از نانوسیم‌های پروتئینی استخراج شده از باکتری‌های اکسید‌کننده آهن، انرژی الکتریکی را به طور پیوسته جذب کرد. سپس اذعان کردند که اثر ژنراتور هوا تنها به یک نوع ماده محدود نیست و تقریباً همه اشیاء در صورت داشتن یک ویژگی خاص می‌توانند برق از هوا جذب کنند.

نانوحفره، کلید اصلی تولید برق از هوا

محققان می‌گویند وجود نانوحفره‌هایی با قطر کمتر از 100 نانومتر روی اشیاء برای توانایی جذب برق از هوا ضروری است. این حفره‌های بسیار ریز، طول پیمایش آزاد نامیده شده و میانگین مسافتی است که هر ملکول آب قبل از برخورد با ملکولی دیگر در هوا طی می‌کند.

طراحی دستگاه جذب برق از هوا

محققان دانشگاه ماساچوست با بهره گرفتن از اکتشاف مذکور دستگاهی برای جذب برق از هوا طراحی کرده‌اند که دارای یک لایه پر از نانوحفره‌هایی کوچک‌تر از 100 نانومتر است. این نانوحفره‌ها به حرکت ملکول‌های هوا روی لایه کمک می‌کند تا درنتیجه شارژ الکتریکی مشابه ابر ایجاد شود و یک باتری با سوخت هوای مرطوب به دست آید.

پرده برداشتن از ایده‌ای ساده اما انقلابی

محققان این پروژه معتقدند که مفهوم اولیه ساده است، اما می‌تواند امکانات بی‌شماری را فراهم آورد. دستگاه جذب برق از هوا را می‌توان از مواد اولیه متفاوتی ساخت و ضمن حفظ محیط زیست، مقرون به صرفه عمل کرد. این منبع مستمر انرژی می‌تواند فارغ از شرایط آب و هوایی و بدون محدودیت تکنولوژی‌های خورشیدی و بادی کار کند.

پیشرفت به سوی افزایش انرژی خروجی

با توجه به این موضوع که رطوبت هوا در فضا به شکل سه بعدی پخش می‌شود و ضخامت دستگاه ژنراتور هوا از موی انسان هم کمتر است، می‌توان چند دستگاه تولید کننده را روی هم قرار داد. بدین ترتیب دریافت انرژی برق از هوا بدون تغییر چشمگیر در حجم دستگاه، افزایش می‌یابد. این روش می‌تواند انرژی الکتریکی در سطح کیلووات تولید کند که برای مصارف عمومی و خانگی مناسب است.

برق پاک، رویای زنده آینده

محققان پروژه تولید برق از هوا اعتقاد دارند که این روش می‌تواند برق پاک و پیوسته را برای آینده به ارمغان آورد. پروژه برق پاک برای تولید برق از هوا با سرمایه‌گذاری 29 شرکت و دانشگاه به ثمر نشسته و توانسته است از مهارت دانشکده‌ها و بخش‌های مهمی در جهت تبدیل تحقیقات نظری به اختراع علمی و عملی بهره بگیرد.