Поиск возобновляемых источников энергии, в том числе ветра, солнечной энергии, гидроэлектроэнергии, геотермальной энергии и биомассы, одинаково важен для ученых и политиков, учитывая их огромный потенциал в борьбе с изменением климата.
Un новое исследование из Тель-Авивского университета, опубликованные в журнале Scientific Reports, пришли к выводу, что водяной пар в атмосфере может служить потенциальным источником возобновляемой энергии в будущем. Силовые устройства с батареями водяного пара? Мы видим.
Исследование
Проводил проф. Колин Прайс в сотрудничестве с коллегами из Школы окружающей среды и наук о Земле Портера ТАУ. Он основан на открытии того, что электричество материализуется при взаимодействии молекул воды с металлическими поверхностями. «Мы попытались извлечь выгоду из природного явления: электричества из воды»объясняет проф. Цена. «Электричество во время грозы генерируется только водой в разных ее фазах: водяной пар, капли воды и лед. Всего за двадцать минут развития облака могут заставить нас перейти от капель воды к огромным электрическим разрядам, молниям длиной в сотни метров».
Основываясь на этом исследовании, команда начала попытки создать крошечную низковольтную батарею, которая работает только от влажности воздуха.
Напряжение в воздухе
Ученые провели лабораторный эксперимент, чтобы определить напряжение между двумя разными металлами, подвергающимися воздействию высокой относительной влажности, в то время как один из них подключен к земле. «Мы обнаружили, что между ними не было напряжения, когда воздух был сухим»объясняет проф. Цена. «Но как только относительная влажность поднялась выше 60%, между двумя изолированными металлическими поверхностями начало возникать напряжение. Когда мы снизили уровень влажности ниже 60%, напряжение исчезло. Когда мы проводили эксперимент на улице в естественных условиях, мы увидели те же результаты».
«Вода — особенная молекула: при столкновениях молекул она может передавать электрический заряд от одной к другой. За счет трения он может накапливать своего рода статическое электричество»., - говорит профессор. Цена. «Мы попытались воспроизвести электричество в лаборатории и обнаружили, что разные изолированные металлические поверхности накапливают разное количество заряда от водяного пара в атмосфере, но только если относительная влажность воздуха выше 60%. Это происходит почти каждый день летом в Израиле и каждый день в большинстве тропических стран».
По словам профессора Прайса, это исследование бросает вызов устоявшимся представлениям о влаге и ее потенциале как источника энергии.
Всем известно, что сухой воздух вызывает статическое электричество и иногда вызывает шок, когда вы касаетесь металлической дверной ручки. Вода обычно считается хорошим проводником электричества, а не чем-то, что может накапливать заряд на поверхности. Однако, похоже, дело обстоит иначе, когда относительная влажность превышает определенный порог.
Однако исследователи показали, что влажный воздух может быть источником поверхностных зарядов напряжением около 1 Вольта.
На пути к новой и возобновляемой энергии?
В будущем может быть практическое применение: развивать аккумулятор водяной пар, который может заряжаться водяным паром в воздухе. Результаты могут быть особенно важными.
Водяной пар может стать новым источником возобновляемой энергии в развивающихся странах, где многие сообщества еще не имеют доступа к электричеству, но влажность постоянно составляет около 60%.
