جون یائو، نویسنده ارشد مقاله، به ما یادآوری می کند که هوا حاوی مقدار زیادی انرژی است. یائو به ابری اشاره می کند که چیزی نیست جز مجموعه ای از قطرات آب که حاوی بار هستند. وقتی شرایط مساعد باشد، ابر می تواند مقدار زیادی برق به شکل صاعقه تولید کند. متأسفانه، ما راه مطمئنی برای گرفتن برق از صاعقه نداریم.
همه چیز روی کاغذ عالی به نظر می رسد، اما تقریباً مانند هر پیشرفت دیگری در زمینه انرژی پاک، هیجان زده شدن در مورد آن تا زمانی که با موفقیت در دنیای واقعی نشان داده نشود، دشوار است. در اینجا باید امیدوار بود که این واقعاً از آزمایشگاه علوم فارغ التحصیل شود و روزی به واقعیت تبدیل شود.
چه اتفاقی افتاده؟ محققان دانشگاه ماساچوست آمهرست معتقدند که می توان به طور مداوم برق را از هوای مرطوب با استفاده از تقریباً هر ماده ای برداشت کرد. این تکنیک که در مجله Advanced Materials به تفصیل شرح داده شده است، به یک ابر ساخته دست بشر تشبیه شده است.
شیائومنگ لیو، نویسنده اصلی این مقاله گفت: «ما دری وسیع برای برداشت برق پاک از هوای رقیق باز می کنیم.
چیزی که یائو و تیم پیشنهاد می‌کنند این است که اساساً یک ابر ساخته‌شده انسان در مقیاس کوچک ایجاد کنند که به‌طور پیش‌بینی‌شده و پیوسته برق تولید کند.
یائو گفت: این انعطاف‌پذیری باعث می‌شود که ماشین برداشت از همه نوع مواد ساخته شود. دروگرها را می توان با استفاده از مقرون به صرفه ترین یا سازگارترین مواد با محیط زیست برای یک منطقه خاص طراحی کرد. یائو افزود: “شما می توانید ماشین های برداشت را تصویر کنید که از یک نوع ماده برای محیط های جنگل های بارانی و دیگری برای مناطق خشک تر ساخته شده اند.”
اعتبار تصویر: آندره فورتادو
این پیشرفت مبتنی بر کار قبلی است که یائو و یکی از همکارانش در سال 2020 با هم رقابت کردند و نشان دادند که چگونه می توان برق از هوا با استفاده از نانوسیم های پروتئینی ساخته شده از باکتری Geobacter sulfurreducens دریافت کرد.
از آنجایی که این تکنیک صرفاً بر رطوبت متکی است، می‌توان آن را به صورت شبانه روزی و بدون توجه به عواملی مانند نور خورشید، بارندگی یا شدت باد اجرا کرد. هر دستگاه Air-gen نیز فوق‌العاده نازک است (کسری از عرض یک موی انسان)، به این معنی که هزاران دستگاه را می‌توان روی هم قرار داد تا تولید انرژی را بدون ایجاد چیزی با ردپای عظیم افزایش دهد.
این دروگر از لایه نازکی از مواد پر از نانوحفره‌های کوچکتر از 100 نانومتر ساخته می‌شود که به مولکول‌های آب اجازه می‌دهد از قسمت بالایی به قسمت پایینی ماده عبور کنند. اما از آنجایی که هر منافذ بسیار کوچک است، مولکول‌های آب به راحتی با عبور از لایه نازک به لبه منافذ برخورد می‌کنند. این بدان معنی است که قسمت بالایی لایه با تعداد بیشتری مولکول آب حامل بار نسبت به قسمت پایین بمباران می شود و عدم تعادل بار را ایجاد می کند، مانند آنچه در ابر وجود دارد، زیرا قسمت بالایی بار خود را نسبت به قسمت پایین افزایش می دهد. این در واقع یک باتری ایجاد می کند – باتری که تا زمانی که رطوبت در هوا وجود دارد کار می کند. – EurekAlert
پس از کشف ژئوباکتر، این تیم متوجه شد که تقریباً از هر ماده ای می توان برای برداشت الکتریسیته از هوا استفاده کرد تا زمانی که سوراخ هایی کوچکتر از 100 نانومتر داشته باشد. از این رو، آنها اکنون این تکنیک را اثر ژنریک Air-gen می نامند.