Honkongas mokslininkai kuria energiją iš oro drėgmės: įrenginys stabiliai veikia iki 1 000 valandų
Energiją „iš oro“ skambanti idėja pastaraisiais metais vis dažniau persikelia iš laboratorijų į realius prototipus. Honkonge dirbantys mokslininkai pristatė sprendimą, kuris elektrą generuoja iš ore esančios drėgmės, o stabilus veikimas, kaip skelbiama, gali trukti iki 1 000 valandų.
Tokios technologijos patrauklumas akivaizdus: priešingai nei saulės ar vėjo jėgainės, ji nėra tiesiogiai priklausoma nuo šviesos ar gūsių. Miestams, kuriuose trūksta vietos dideliems atsinaujinančios energijos parkams, alternatyvūs mikrošaltiniai gali tapti svarbia energetikos dėlionės dalimi.
Kaip elektra gaunama iš drėgmės?
Prototipo pagrindas – medžiagų mokslo sprendimas, paremtas jonų judėjimu. Honkongo universiteto komanda aprašė vadinamąjį katijoninį hidrogelį su vidiniu druskos koncentracijos gradientu, kuris, sąveikaudamas su vandens molekulėmis ore, sukuria kryptingą jonų srautą.
Šis jonų judėjimas per laidžius kanalus paverčiamas elektros energija. Tyrėjų teigimu, vienas svarbiausių žingsnių buvo sumažinti vidinę varžą iki lygių, artimų praktiniam pritaikymui, kad energijos nuostoliai „nesuvalgytų“ generacijos.
Veikia ir esant mažesnei drėgmei
Ankstesni drėgmės pagrindu veikiantys generatoriai dažnai reikalaudavo labai didelės santykinės oro drėgmės, todėl realiose sąlygose būdavo nepatikimi. Šiuo atveju skelbiama, kad įrenginys gali veikti net ir esant maždaug 30 proc. santykinei drėgmei, o tai reikštų gerokai platesnes pritaikymo galimybes.
Laboratoriniuose bandymuose technologija demonstruota kaip tinkama mažos galios elektronikai, pavyzdžiui, jutikliams ar išmaniesiems paviršiams. Taip pat minima, kad stabilus išėjimo signalas išlaikomas ilgesnį laiką, lyginant su ankstesniais analogiškais sprendimais.
Ką tai reikštų energetikai?
Svarbu pabrėžti, kad tokie įrenginiai greičiausiai netaps tiesioginiu saulės ar vėjo energetikos pakaitalu nacionaliniu mastu. Jų stiprybė – autonominis, tylus veikimas ir galimybė maitinti mažos galios sistemas ten, kur sudėtinga keisti baterijas ar tiesti laidus.
Didžiausias klausimas, nuo kurio priklausys kelias į rinką, yra mastelio didinimas, kaina, ilgaamžiškumas realiomis sąlygomis ir stabilus veikimas skirtingose temperatūrose. Vis dėlto kryptis aiški: energetikoje vis daugiau dėmesio skiriama ne vien dideliems generacijos parkams, bet ir „savaime pasimaitinančioms“ technologijoms, kurios energiją surenka iš aplinkos mikromasteliu.
Jei tolesni bandymai patvirtins skelbiamą 1 000 valandų stabilaus veikimo ribą ir pakankamą generacijos lygį, tokie sprendimai galėtų tapti svarbūs išmaniųjų miestų infrastruktūrai. Pirmiausia – jutiklių tinklams, pastatų automatizacijai ir prietaisams, kuriems svarbiausia ne didelė galia, o patikimas, ilgas autonominis darbas.
