Παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος από… αέρα!

Ερευνητές στις ΗΠΑ ανέπτυξαν μια συσκευή ανανεώσιμης πηγής ενέργειας, η οποία χρησιμοποιεί μια πρωτεΐνη για να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα, αξιοποιώντας την υγρασία στον αέρα. Η νέα τεχνολογία, στο μέτρο που αξιοποιηθεί ευρύτερα, μπορεί μελλοντικά να βοηθήσει στη μάχη κατά της κλιματικής αλλαγής.

Οι μικροβιολόγοι και ηλεκτρολόγοι μηχανικοί του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης-Άμχερστ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», ονόμασαν τη συσκευή «Air-gen» (γεννήτρια αέρα). Η συσκευή χρησιμοποιεί ηλεκτρικά αγώγιμα νανοσύρματα πρωτεΐνης, τα οποία παράγονται από το μικρόβιο Geobacter. Ηλεκτρόδια συνδέονται στα πρωτεϊνικά νανοσύρματα με τέτοιο τρόπο, ώστε να δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα από τους υδρατμούς στην ατμόσφαιρα. (Στη φωτογραφία γραφική απεικόνιση λεπτού φιλμ αγώγιμων νανοσυρμάτων πρωτεΐνης).

«Στην κυριολεξία παράγουμε ηλεκτρισμό από σκέτο αέρα. Η Air-gen δημιουργεί καθαρή ενέργεια 24 ώρες τη μέρα. Είναι η πιο εντυπωσιακή εφαρμογή των πρωτεϊνικών νανοσυρμάτων μέχρι σήμερα. Είναι απλώς η αρχή μιας νέας εποχής ηλεκτρονικών συσκευών με βάση τις πρωτεΐνες», δήλωσε ο επίκουρος καθηγητής Τζουν Γιάο, του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Υπολογιστών.

Η νέα τεχνολογία είναι μη ρυπογόνα, ανανεώσιμη και χαμηλού κόστους. Μπορεί να δημιουργήσει ηλεκτρικό ρεύμα ακόμη και σε περιοχές με πολύ χαμηλή υγρασία, όπως η έρημος Σαχάρα, έχοντας σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι άλλων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως η ηλιακή και η αιολική, καθώς δεν απαιτεί ούτε ήλιο ούτε άνεμο, ενώ δουλεύει ακόμη και σε εσωτερικούς χώρους.

Η συσκευή βασίζεται σε ένα λεπτό φιλμ νανοσυρμάτων πρωτεΐνης, πάχους κάτω των δέκα μικρομέτρων (εκατομμυριοστών του μέτρου). Το κάτω μέρος του φιλμ εφάπτεται σε ένα ηλεκτρόδιο, ενώ ένα μικρότερο ηλεκτρόδιο καλύπτει εν μέρει το πάνω μέρος του φιλμ. Το φιλμ απορροφά υδρατμούς από την ατμόσφαιρα και τελικά παράγει ρεύμα ανάμεσα στα δύο ηλεκτρόδια.

Προς το παρόν, η Air-gen μπορεί να τροφοδοτήσει με ρεύμα μικρές μόνο ηλεκτρονικές συσκευές, ενώ οι ερευνητές σκοπεύουν να αξιοποιήσουν εμπορικά την εφεύρεση τους. Μεταξύ άλλων, πιστεύουν ότι η αερο-γεννήτρια τους θα μπορεί να παρέχει ρεύμα σε «έξυπνα» ρολόγια, σε άλλες φορητές συσκευές παρακολούθησης της φυσικής κατάστασης κά, καταργώντας τις παραδοσιακές μικρές μπαταρίες. Σε απώτερο στάδιο, ευελπιστούν ότι η Air-gen θα μπορούσε να ενσωματωθεί ακόμη και στα κινητά τηλέφωνα, καταργώντας την ανάγκη περιοδικής φόρτισης της μπαταρίας τους.

Ο τελικός στόχος είναι η δημιουργία αερο-γεννητριών μεγάλης κλίμακας, που θα παρέχουν ρεύμα σε ολόκληρα κτίρια ή θα ενσωματωθούν στο ηλεκτρικό δίκτυο, παράλληλα με τις άλλες μονάδες παραγωγής ηλεκτρισμού.

Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2010-9

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ