وجد العلماء أن أي مادة تقريبًا يمكنها جمع الطاقة من الهواء

وجد العلماء أنه يمكن استخدام أي مادة تقريبًا لتحويل الطاقة الموجودة في رطوبة الهواء إلى كهرباء ، في اكتشاف يمكن أن يؤدي إلى إنتاج طاقة نظيفة باستمرار مع القليل من التلوث.

تم نشر البحث في ورقة بحثية بلغة مواد متطورة، يبني على 2020 العمل التي أظهرت لأول مرة أنه يمكن سحب الطاقة من الرطوبة في الهواء باستخدام مادة يتم حصادها من البكتيريا. تظهر الدراسة الجديدة أنه يمكن استخدام أي مادة تقريبًا ، مثل الخشب أو السيليكون ، طالما يمكن تحطيمها في جزيئات صغيرة وإعادة تشكيلها باستخدام المسام المجهرية. ولكن هناك العديد من الأسئلة حول كيفية توسيع نطاق المنتج.

قال جون ياو ، أستاذ الهندسة بجامعة ماساتشوستس في أمهيرست والمؤلف الرئيسي للدراسة: “ما اخترعه ، يمكنك تخيله مثل سحابة صغيرة الحجم من صنع الإنسان”. “إنه حقًا مصدر هائل يسهل الوصول إليه للغاية من الكهرباء النظيفة المستمرة. تخيل وجود كهرباء نظيفة متاحة أينما ذهبت “.

يمكن أن يشمل ذلك غابة ، أثناء التنزه على جبل أو في الصحراء أو في قرية ريفية أو على الطريق.

سيوفر المولد الذي يعمل بالهواء ، والمعروف باسم “مولد الهواء” ، كهرباء نظيفة مستمرة لأنه يستخدم الطاقة من الرطوبة ، الموجودة دائمًا ، بدلاً من الاعتماد على الشمس أو الرياح. قال ياو ، على عكس الألواح الشمسية أو توربينات الرياح ، التي تحتاج إلى بيئات معينة لتزدهر ، يمكن أن تذهب المولدات الهوائية إلى أي مكان.

ومع ذلك ، فإن انخفاض الرطوبة يعني إمكانية حصاد طاقة أقل. ينتج الشتاء ، مع الهواء الجاف ، طاقة أقل من الصيف.

الجهاز ، بحجم ظفر الإصبع وأرق من شعرة واحدة ، منقّط بثقوب صغيرة تعرف باسم المسام النانوية. يبلغ قطر الثقوب أصغر من 100 نانومتر ، أو أقل من الألف من عرض خصلة شعر الإنسان.

READ  مسبار ESA المرتبط بكوكب المشتري يضرب عقبة الهوائي

تسمح الثقوب الصغيرة للماء في الهواء بالمرور بطريقة تؤدي إلى عدم توازن الشحن في الأجزاء العلوية والسفلية من الجهاز ، مما ينتج عنه بطارية تعمل بشكل مستمر.

قال Xiaomeng Liu ، مؤلف آخر وطالب دراسات عليا في الهندسة في UMass ، في بيان: “نحن نفتح بابًا واسعًا للحصول على الكهرباء النظيفة من الهواء”.

بينما ينتج نموذج أولي واحد فقط كمية صغيرة من الطاقة – تكفي تقريبًا لتشغيل نقطة من الضوء على شاشة كبيرة – نظرًا لحجمها ، قال ياو إنه يمكن تكديس Air-gens فوق بعضها البعض ، مع وجود فراغات من الهواء بينهما. . وأضاف أن تخزين الكهرباء مسألة منفصلة.

قدر ياو أن ما يقرب من مليار مولد هوائي ، مكدسة لتكون بحجم الثلاجة تقريبًا ، يمكن أن تنتج كيلو واط وتزود المنزل جزئيًا بالطاقة في ظروف مثالية. يأمل الفريق في تقليل عدد الأجهزة المطلوبة والمساحة التي يشغلونها من خلال جعل الأداة أكثر كفاءة. القيام بذلك يمكن أن يكون تحديا.

يجب على العلماء أولاً تحديد المواد الأكثر فعالية للاستخدام في المناخات المختلفة. في النهاية ، قال ياو إنه يأمل في تطوير استراتيجية لجعل الجهاز أكبر دون حجب الرطوبة التي يمكن التقاطها. كما يريد اكتشف كيفية تكديس الأجهزة فوق بعضها بشكل فعال وكيفية هندسة Air-gen بحيث يلتقط الجهاز بنفس الحجم مزيدًا من الطاقة.

ليس من الواضح كم من الوقت سيستغرق ذلك.

قال ياو: “بمجرد أن نقوم بتحسين هذا ، يمكنك وضعه في أي مكان”.

يمكن دمجها في طلاء الجدران في المنزل ، أو صنعها على نطاق أوسع في مساحة غير مستخدمة في المدينة أو متناثرة في جميع أنحاء المساحات التي يصعب الوصول إليها في المكتب. ولأنه يمكنه استخدام أي مادة تقريبًا ، فقد يقل استخلاصه من البيئة من أشكال الطاقة المتجددة الأخرى.

READ  ترسل المركبات الفضائية الأكثر بعدًا للإنسان إشارات غريبة من خارج نظامنا الشمسي

قال ياو “الأرض كلها مغطاة بطبقة سميكة من الرطوبة”. إنه مصدر هائل للطاقة النظيفة. هذه مجرد البداية في الاستفادة من ذلك “.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *