دستاورد بزرگ دانشمندان: توسعه روشی جدید برای تولید برق از هوا

گروهی از دانشمندان در آمریکا به موفقیتی شگفت‌آور دست پیدا کرده‌اند. آن‌ها دستگاهی ساخته‌اند که اندازه‌ای معادل یک ناخن انگشت و ضخامتی به اندازه یک تار مو دارد و می‌تواند از رطوبت هوا، برق پاک تولید کند.

به گزارش واشنگتن‌پست، گروهی از مهندسان دانشگاه ماساچوست امهرست مدعی ابداع روشی شده‌اند که از طریق آن می‌توان تقریباً از هر ماده‌ای برای ساخت دستگاه تبدیل هوا به الکتریسیته استفاده کرد. آن‌ها می‌گویند کلید این سازوکار در توانایی کارگذاری نانوحفره‌هایی با قطر کوچک‌تر از 100 نانومتر در این مواد است.

محققان مدعی‌اند که رطوبت هوا یک منبع عظیم و پایدار از انرژی است که برخلاف انرژی خورشیدی و بادی به‌صورت پیوسته در دسترس قرار دارد. بااین‌وجود، استفاده از این منبع انرژی بالقوه تاکنون به‌دلیل پیچیدگی‌های فنی ممکن نبود؛ اما حالا با این روش ابداعی جدید، می‌توان به‌شکل مداوم از طریق مواد طبیعی، غیرطبیعی و زیستی از هوا انرژی دریافت کرد.

تولید برق از رطوبت هوا چگونه انجام می‌شود؟

نانوحفره‌هایی که روی این مواد ایجاد می‌شود، اجازه عبور هوا و آب از داخل این سوراخ‌ها را می‌دهند و درنهایت شارژ سطحی به‌وجود می‌آورد. به عبارت دیگر، زمانی که مولکول‌های آب از لبه بالایی دستگاه به‌سمت لبه پایینی عبور می‌کنند، بر اثر برخورد با لبه حفره‌ها تولید شارژ می‌کنند.

بخش بالایی دستگاه با تعداد بسیاری بیشتری مولکول آب که حامل انرژی هستند، بمباران می‌شود و اختلاف شارژ ایجاد می‌کند. این اتفاق شبیه به پدیده اختلاف شارژی است که در ابرها رخ می‌دهد. درنتیجه عملاً صاعقه‌ای در ابعاد بسیار کوچک و کنترل‌شده به‌وجود می‌آید که برق تولید می‌کند.

نمونه اولیه این دستگاه اندازه بسیار کوچکی دارد و به همین خاطر فقط می‌تواند انرژی موردنیاز برای یک نقطه نور روی یک صفحه بزرگ را ایجاد کند. اما دانشمندان می‌گویند این دستگاه‌ها را می‌توان به‌صورت یک پشته روی هم قرار داد. درنتیجه، حدود 1 میلیارد عدد از این ژنراتورهای هوا (Air-Gens) که اندازه آن‌ها معادل یک یخچال خواهد شد، می‌تواند حدود یک کیلووات برق تولید کند و بخشی از انرژی موردنیاز منازل را فراهم سازد.

محققان امیدوارند که در آینده بتوانند تعداد دستگاه‌ها و فضای لازم برای آن‌ها را کاهش دهند تا استفاده از این ژنراتورها مقرون‌به‌صرفه‌تر شود. نتیجه پژوهش حاضر در مجله Advanced Materials منتشر شده است.