Advanced Materials: разработана технология, преобразующая влажность воздуха в электроэнергию

Специалисты из Массачусетского технологического института (MIT) в Соединенных Штатах провели успешные эксперименты с новаторским материалом, который при взаимодействии с влажным воздухом генерирует электроэнергию. Исследовательские данные были представлены в научном издании Advanced Materials.

Ранее ученые доказали возможность выработки электроэнергии из влажного воздуха с использованием белковых нанопроволок, которые выращиваются из бактерии Geobacter sulfurereducens. Данная бактерия обладает свойствами проводимости электричества, что делает ее привлекательной для использования в микробных топливных элементах, преобразующих химическую энергию (при обработке биологических отходов) в электричество. В ходе исследований было выяснено, что так называемый эффект воздушного генератора (Air-gen effect) является общим для различных пористых материалов.

Для того чтобы материалы были эффективны в этом процессе, они должны соответствовать одному условию: размер их пор не должен превышать 100 нанометров. Это связано с тем, что молекулы воды в воздухе движутся на расстояние около 100 нанометров перед столкновением с другой молекулой. Мелкие поры в материале позволяют молекулам воды проникать из верхней части материала в нижнюю, тем самым увеличивая количество заряженных молекул, воздействующих на верхнюю часть. Это вызывает электризацию поверхности материала, схожую с процессами, происходящими в грозовом облаке.

Как сообщают исследователи в пресс-релизе на TechXplore, устройство, основанное на нанопористых пленках, способно функционировать непрерывно в любую погоду, учитывая постоянное присутствие влажности в воздухе. Это предоставляет преимущество перед другими технологиями зеленой энергетики, такими как ветряные турбины или солнечные панели. Устройство обладает небольшой толщиной, меньшей, чем диаметр человеческого волоса, что позволяет располагать биопленки в слои, увеличивая эффективность генерации электроэнергии до киловатт без увеличения занимаемого пространства.

Источник: ТАСС

Science XXI