科學家找到了一種利用稀薄空氣發電的方法

麻薩諸塞大學阿默斯特分校的工程師團隊一直在利用稀薄的空氣製造清潔電力。

據該大學稱,「幾乎任何材料都可以變成一種能夠持續從空氣濕度中獲取電力的設備」。

它說,關鍵在於能夠用直徑小於100奈米的奈米孔填充材料。研究人員將其稱為「通用空氣發生器效應」。

研究論文解釋說,「空氣濕度是一個巨大的、可持續的能源庫,與太陽能和風能不同,它是持續可用的」。

但到目前為止,探索空氣的能源潛力一直是一個複雜的過程,例如需要開發獨特的材料合成,阻礙了可擴展性。

然而,新研究聲稱,有了這項啟示,我們應該能夠從「廣泛的無機、有機和生物材料」中持續獲取能量。

利用奈米孔製造小規模雷雨雲

關鍵在於奈米孔——一種奈米大小的孔,使空氣和水能夠穿過「任何材料」並最終產生表面電荷。

採集器需要由一層薄薄的材料製成,其中填充小於 100 奈米(人類頭髮的千分之一)的奈米孔。

由於這些孔非常小,當水分子從材料的上部傳遞到下部時,它們會透過撞擊孔的邊緣而產生電荷。

這層的上部將受到比下部更多的帶電荷水分子的轟擊,從而產生電荷不平衡——就像雲中發現的電荷不平衡一樣。

因此,它產生的本質上是一場小規模的、封閉的雷暴——進而產生電力。

“空氣中含有大量的電力,”Jun Yao麻省大學阿默斯特分校電機與電腦工程系助理教授在聲明中說道。

「想像一下雲,它只不過是一團水滴。每個水滴都含有電荷,當條件合適時,雲可以產生閃電 - 但我們不知道如何可靠地從閃電中捕獲電力。

「我們所做的是創建一個人造的小型雲,以可預測且持續的方式為我們發電,以便我們能夠收穫電力」。

空氣中始終存在濕度,這意味著收割機理論上可以在任何條件下 24/7 運作。

“這個想法很簡單,但以前從未被發現過,它開啟了各種可能性”,姚說。