Исследователи из MIT разработали технологию Air-gen, способную генерировать электроэнергию из воздуха. Air-gen может стать постоянным источником энергии, получая электричество за счет воды в воздухе.
Как рассказали ученые, происходит схожий процесс, как в обычном облаке во время грозы. Air-gen непрерывно генерирует энергию, пока воздух остается влажным, вне зависимости от погодных условий и времени суток.
Работа ученых основывается на предыдущих исследования, проведенных в сотрудничестве с профессором микробиологии Массачусетского университета в Амхерсте Дереком Ловли. Тогда ученые добились непрерывного производства электричества из атмосферы с использованием белковых нанопроволочек, полученных из бактерий Geobacterulferreducens. Явление назвали "эффектом генерации воздуха".
Один из разработчиков Цзюнь Яо, сообщил, что разработка очень универсальна, потому для нее подойдет практически любой материал. Секрет состоит в том, чтобы создать в нем множество маленьких отверстий (нанопор) размером менее 100 нанометров каждое. Для сравнения - это меньше одной тысячной толщины человеческого волоса. Из-за большого количества таких нанопор придется учитывать параметр, называемый "средней длиной свободного пробега" - это расстояние, которое одна молекула воды может пройти, прежде чем столкнется с другой. Если размер пор меньше 100 нм, то мельчайшие частицы воды все еще могут проникнуть в них, но очень быстро столкнутся со стенками.
Как именно электричество возникает в атмосфере? Находясь в воздухе, молекулы воды становятся эффективными носителями электрозаряда, поэтому молнии возникают во время грозы. По словам ученого, нанопоры позволяют воде перемещаться из верхнего слоя материала в нижний, в то же время с верхним молекулы сталкиваются чаще и между двумя слоями возникает разница зарядов – именно она играет решающую роль в работе Air-gen.
В то же время, Цзюнь Яо признает, что разреженный воздух не может содержать значительную плотность энергии. Поэтому Air-gen не конкурирует с другими технологиями с этой точки зрения. Он предложил встраивать ее в вертикальные поверхности в помещениях, чтобы получать дополнительную энергию без лишних затрат. Один Air-gen генерирует около одного микроватта электроэнергии, но потенциально тысячи таких генераторов можно установить друг на друга, получив мощность около киловатт, а это уже немало – хватит для запуска бытовой техники.
Так же, Air-gen сможет автономно производить электроэнергию в зонах стихийных бедствий и питать станции мониторинга окружающей среды, такие как метеозонды. Такой источник энергии пригодится военным во время операций в суровых условиях, медучреждениям, сельскому хозяйству и удаленной телекоммуникационной инфраструктуре.
