Vedci náhodou objavili spôsob výroby elektriny zo vzduchu. Blok veľkosti práčky by dokázal zásobovať celú domácnosť

Vedcom z University of Massatchusets Amhearst sa podarilo objaviť spôsob výroby elektriny z vlhkého vzduchu. Priblížili sa tak k naplneniu sna Nikolu Teslu o jej získavaní zo vzduchu.

Spôsob, ktorým by sa získavala energia zo vzduchu (tzv. hygroelektrinu), v roku 2018 objavil tím profesora Jun Yaa a v májovom čísle žurnálu Advanced Materials publikoval štúdiu o svojich výsledkoch.

Šťastná náhoda

"Ak mám byť úprimný, bola to náhoda," uviedol profesor Yao. "Snažili sme sa vyrobiť jednoduchý snímač vlhkosti vzduchu, no jeden zo študentov zabudol pripojiť zdroj napájania," dodáva. Zariadenie tvorené miniatúrnymi trubičkami (nanorúrkami) napriek tomu produkovalo prúd.

Každá nanorúrka má priemer jednej tisíciny ľudského vlasu. To umožňuje prienik molekuly vody zo vzduchu do vnútra. kde sa môže odrážať od stien a pri každom náraze prepožičať materiálu miniatúrne množstvo elektrického náboja. Ten sa hromadí, až nakoniec má každý koniec nanorúrky opačný elektrický. Tým vznikne miniatúrna batéria.

Tím profesora Yao skúma aj iný postup. Namiesto nanorúrok vytvárajú v materiáloch miniatúrne otvory (nanopóry), ktoré by mali fungovať podobne. Zatiaľ sa im technológiou nanopórov podarilo vytvoriť zariadenie schopné vyrobiť približne jeden mikrowatt (jedna milióntina Wattu), čo stačí na napájanie jedného pixelu LED obrazovky.

"Molekuly vody vo vzduchu v sebe majú množstvo energie, presne takto vznikajú počas búrok blesky. Nie je pochýb o tom, že tento typ energie skutočne existuje, otázka znie, ako ju dokážeme získať," uviedol profesor Yao.

Nadbytočná energia vyrábaná veternými turbínami a solárnymi článkami sa by sa využila na stlačenie vzduchu, ktorý sa skladuje v zásobníkoch na pevných základoch. Keď je vzduch stlačený, zahreje sa, takže oddelený podzemný tepelný sklad skladuje teplo vytvorené kompresným procesom. Keď je potrebná energia, vzduch sa uvoľní plynovou turbínou, ktorá potom generuje elektrinu. (prototyp z roku 2020 od spoločnosti RICAS)

Zdroj: SINTEF

Zásobovanie domácností

Množstvo energie vyprodukované jedným zariadením je zatiaľ zanedbateľné, no v prípade spojenia množstva vrstiev do bloku s veľkosťou automatickej práčky by to mohlo pokryť energetickú potrebu priemernej domácnosti.

Na výrobe takéhoto zariadenia pracuje aj tím Catcher v Lisabone, ktorý sa snaží "premieňať atmosférickú vlhkosť na obnoviteľnú energiu". Vedie ho profesorka Svitlana Ľjubčiková so synmi-dvojičkami Andrijom a Sergijom. Na projekte pracujú od roku 2015. "Považovali nás za bláznov, čo sa snažia urobiť niečo nemožné," uvádza Andrij. "Signál bol nestabilný a slabý, dokázali sme z toho vydolovať 300 miliampérov, ale museli sme sa do toho oprieť z plných pľúc, aby sme do systému vohnali dostatočné množstvo vlhkosti," dodáva.

"Najskôr som si myslel - zase ďalší takýto pokus. Potom som sa na to pozrel podrobnejšie a uvedomil som si, že tentoraz by to mohlo skutočne vyjsť," dodáva Peter Dobson, emeritný profesor strojárstva na Oxfordskej univerzite. Oba tímy sledoval a tvrdí, že je to reálne.

Najväčším problémom sú suroviny a výroba takýchto zariadení. Výskumníci z UMass Amherst používajú organické materiály, ktoré sú lacné. Tím projektu Catcher dosiahol výrazne lepšie výsledky vďaka oxidu zirkoničitému. Ljubčikovci sa spoliehali na dovoz z Ukrajiny, kde sú jeho bohaté ložiská. Invázia Ruska na Ukrajinu to narušila a preto malé množstvá materiálu nakupujú z Číny.