Egy véletlen felfedezés hozhat áttörést a levegőből elektromosságot előállító technológiák területén. Hamarosan elég lehet egy kis párás levegő is az áramtermeléshez? Ha valaki azzal állna elénk, hogy olyan szerkezeten dolgozik, amely a levegőből képes elektromosságot kivonni, az ösztöneink szerint talán inkább a zárt osztály, mintsem a szabadalmi hivatal felé irányítanánk. Pedig a levegőben valóban van elektromosság, pontosabban a levegőben lebegő vízmolekulákban van rengeteg energia eltárolva.
A természet készségesen bizonyítja is számunkra, hogy ebből az energiából lehetséges rengeteg elektromosságot létrehozni, hiszen a villámok is így keletkeznek (noha ennek pontos folyamata máig is intenzíven kutatott terület).
A kérdés tehát nem az, hogy lehetséges-e a levegőből elektromosságot „csinálni”, hanem az, hogy miként. A villámlással ugyebár az a gond, hogy egyrészt egyelőre még csak elmélet sincsen arra vonatkozóan, hogyan lehetne kontrolláltan létrehozni, másrészt a másodperc törtrésze alatt keletkező hatalmas energiát kéne befogni, majd tárolni későbbi felhasználásra. Lenne másik út is a vízpára-elektromosság, azaz a hygroelektromosság kinyerésére?
A híres-hírhedt Nikola Tesla természetesen dolgozott valamilyen megoldáson a levegő elektromosságának megcsapolására, de ha jutott is valamire, az más, hasonlóan fantasztikus, ám bizonyítottan soha nem működő találmányainak titkaihoz hasonlóan vele együtt szállt a sírba. Azóta sem jutott az emberiség sokkal közelebb a megoldáshoz, egészen néhány évvel ezelőttig inkább csak az elméleti lehetőségek kutatása zajlott – amíg egy kutató 2018-ban el nem követett egy apró, de potenciálisan hatalmas következményekkel járó hibát.
Történt ugyanis, hogy a Massachusetts-i Egyetem egy kutatócsoportja egy egyszerű, a levegő páratartalmának mérését szolgáló szenzort tervezett, majd ezt ki is akarták próbálni. A csapat aztán meglepve tapasztalta, hogy a mikroszkopikus csövecskékből álló készülék ennek ellenére is elektromos jeleket produkált.
Mint később rájöttek, az történt ugyanis, hogy a hihetetlenül apró csövecskék (átmérőjük az emberi hajszál ezrede) ahhoz pont elég vastagok voltak, hogy a vízmolekulák beléjük tudjanak kerülni, ott azonban ide-oda „ütődtek” a cső falai között. Minden ilyen ütődés egy kis töltést adott át az anyagnak, és ahogy sűrűsödtek az ütődések, a csövecske egyik vége más töltésű lett, mint a másik. Ezzel tulajdonképpen egy elem jött létre, amelynek két végét összekötve a töltés áramlani kezd a két végpont között. Amit feltaláltak, az tulajdonképpen egy apró, mesterséges felhő.
A véletlenül felfedezett jelenséget felhasználva a csapat munkához látott, és létrehoztak egy nagyjából emberi köröm felületű, de az emberi hajnál ötször vékonyabb szerkezetet, amelyen milliónyi apró lyukacskát, azaz nanopórust „ütöttek”. Párás levegőben ez a kis lapka nagyjából egy mikrowatt energiát képes termelni – ez ahhoz elég, hogy egy LED-képernyő egyetlen pixelét meg lehessen vele világítani.
Ez nem túl sok, de nem is nulla energia.
Vannak azonban, akik állítólag már közelebb is járnak a valóban használható hygroelektromosságot termelő készülék megvalósításához. A jelentős, nagyjából 5,5 millió eurós EU-s pénzügyi támogatással létrehozott Catcher projekthez kapcsolódóan létrejött startup, a CascataChuva lényegében egy családi vállalkozás, hiszen Svitlana Lyubchyk és ikerfiai, Andriy és Sergiy Lyubchyk alapították.
Az ő megoldásuk a fogbeültetések kedvelt anyagán, a cirkónium-oxidon alapul. Ebből a vegyületből apró, uniformizált nanorészecskéket hoznak létre, amelyeket egy vékony lapkára nyomnak, amelyen apró nanocsövek futnak keresztül, az elektromos mezők pedig ezekben a csövecskékben keletkeznek. A startup egy 4 centiméter átmérőjű, vékony korongocskát mutatott eddig be, amely méréseik szerint 1,5 volt feszültségű, illetve 10 milliamper erősségű áramot képes termelni. Ez sem túl nagy mennyiség, ám Lyubchykék szerint ha nagyjából 20 ezer ilyen korongocskát belepakolnak egy mosógép méretű téglatestbe, akkor az naponta akár 10 kilowattóra energiát is képes lenne termelni – ez körülbelül egy európai háztartás átlagos napi energiafelhasználásának feleltethető meg. Terveik szerint az első ilyen prototípus már 2024-ben tesztelhető lesz.
Azonban nem mindenki ennyire optimista a technológiával kapcsolatban. A fő kérdések nem is annyira az áramtermelő képesség, hanem a költségek körül csoportosulnak.
További hírek a kategóriából
