Shkencëtarët gjejnë një mënyrë për të marrë energji të pastër nga ajri

Inxhinierët kanë demonstruar diçka të mrekullueshme. Pothuajse çdo material mund të përdoret për të krijuar një pajisje që mbledh vazhdimisht energji nga ajri i lagësht.

Nuk është një zhvillim që është gati për aplikim praktik, por, thonë krijuesit e tij, kapërcen disa nga kufizimet e korrësve të tjerë. E gjithë materiali i nevojshëm është të grumbullohet me nanopore me diametër më të vogël se 100 nanometra. Kjo është rreth një e mijëta e gjerësisë së një fije floku të njeriut, aq më e lehtë për t’u thënë sesa për të bërë, por shumë më e thjeshtë se sa pritej.

Një material i tillë mund të mbledhë energjinë elektrike të krijuar nga pikat mikroskopike të ujit në ajrin e lagësht, sipas një ekipi të udhëhequr nga inxhinieri Xiaomeng Liu i Universitetit të Massachusetts Amherst.

Ata e kanë quajtur zbulimin e tyre “efekti gjenerik Air-gen”.

“Ajri përmban një sasi të madhe të energjisë elektrike,” thotë inxhinieri Jun Yao i UMass Amherst.

“Mendoni për një re, e cila nuk është asgjë më shumë se një masë pikash uji. Secila nga ato pika përmban një ngarkesë dhe kur kushtet janë të përshtatshme, reja mund të prodhojë një rrufe – por ne nuk dimë se si të kapim me besueshmëri energjinë elektrike. Nga rrufeja. Ajo që ne kemi bërë është të krijojmë një re të ndërtuar nga njeriu, në shkallë të vogël që prodhon energji elektrike për ne në mënyrë të parashikueshme dhe të vazhdueshme, në mënyrë që ne të mund ta korrim atë.”

Nëse Air-gen tingëllon e njohur, kjo është për shkak se ekipi zhvilloi më parë një korrës të energjisë ajrore. Megjithatë, pajisja e tyre e mëparshme mbështetej në nanotela proteinike të rritura nga një bakter i quajtur Geobacter sulfurreducens.

“Ajo që kuptuam pasi bëmë zbulimin e Geobacter është se aftësia për të gjeneruar energji elektrike nga ajri – atë që atëherë e quajtëm ‘Efekti i gjenerimit të ajrit’ – rezulton të jetë gjenerike: fjalë për fjalë çdo lloj materiali mund të marrë energji elektrike nga ajri, si për sa kohë që ka një pronë të caktuar”, shpjegon Yao.

Kjo veti është nanoporet, dhe madhësia e tyre varet nga shtegu mesatar i lirë i molekulave të ujit në ajrin e lagësht. Kjo është distanca që një molekulë uji mund të udhëtojë në ajër përpara se të përplaset me një molekulë tjetër uji.

Pajisja gjenerike Air-gen është bërë nga një film i hollë materiali, si celuloza, proteina e mëndafshit ose oksid grafeni. Molekulat e ujit në ajër mund të hyjnë lehtësisht në nanopore dhe të udhëtojnë nga maja e filmit në fund, por ato kalojnë në anët e poreve ndërsa udhëtojnë.

Këto transferojnë ngarkesën tek materiali, duke prodhuar një grumbullim, dhe për shkak se më shumë molekula uji futen në pjesën e sipërme të filmit, ndodh një çekuilibër i ngarkesës midis dy anëve.

Kjo prodhon një efekt të ngjashëm me atë që shohim në retë që prodhojnë rrufe: ajri në rritje krijon më shumë përplasje midis pikave të ujit në majë të një reje, duke rezultuar në një tepricë të ngarkesës pozitive në retë më të larta dhe një tepricë të ngarkesës negative në ato më të ulëta.

Në këtë rast, ngarkimi potencialisht mund të ridrejtohet për të fuqizuar pajisjet e vogla ose të ruhet në një bateri të një lloji.

Për momentin, është ende në fazat fillestare. Filmi celuloz që ekipi testoi kishte një dalje spontane të tensionit prej 260 milivolt në mjedisin e ambientit, ndërsa një telefon celular kërkon një dalje të tensionit prej rreth 5 volt. Por hollësia e filmave do të thotë se ato mund të grumbullohen për të shkallëzuar pajisjet Air-gen për t’i bërë ato praktikisht më të zbatueshme.

Dhe fakti që ato mund të bëhen nga materiale të ndryshme do të thotë që pajisjet mund të përshtaten për mjedisin ku do të përdoren, thonë studiuesit.

“Ideja është e thjeshtë, por nuk është zbuluar kurrë më parë dhe hap të gjitha llojet e mundësive,” thotë Yao. “Ju mund të imagjinoni korrëse të bëra nga një lloj materiali për mjediset e pyjeve të shiut dhe një tjetër për rajone më të thata.”

Hapi tjetër do të ishte testimi i pajisjeve në mjedise të ndryshme dhe gjithashtu puna për shkallëzimin e tyre. Por efekti gjenerik Air-gen është real dhe mundësitë që ai përfaqëson janë shpresëdhënëse.