Возможно ли электричество из воздуха? Открою секрет, что это возможно сделать из любого материала, достаточно лишь вывести электроны из вещества, чтобы их использовать в качестве электричества. Правда, нужны новые разработки, скорее всего, для эффективной добычи электричества придется отказаться от исключительного использования химических реакций. Кислород — не исключение. За счет воздуха можно также получать электроэнергию, кислородные электростанции могут заменить угольные или нефтяные, которые по праву считаются самыми грязными. Кислород является возобновляемым ресурсом, уже имея это преимущество, например, над ураном.
Ученые из Amherst University, что в США, разработали технологию Air-gen, способную перевести килограмм воздуха в ватты. А именно, концентрация воды в воздухе, которая используется устройством, работающим на данной технологии, которая по факту "осушает" воздух.
Как работает технология?
В основе работы устройства заложен принцип фильтрации воздуха и воды, увлажненный воздух поступает в нанопоры, которые имеют очень маленькие поры, всего 100 нанометров в диаметре. Нанопоры улавливают электричество из ионов, входящих в состав влажного воздуха. На границе пор происходит процесс адсорбции-десорбции.
Что это за процесс? Адсорбция — это когда постепенно вещество начинает переходить в другое агрегатное состояние, этот процесс совершается из-за различия в массах между веществами, находящимися в двух состояниях. Адсорбция происходит у поверхности раздела двух фаз. Во время десорбции происходит переход вещества из поверхностного слоя в объемную фазу.
За счет вышесказанного цикла вырабатывается электричество. Молекулы воды могут передавать свой заряд материалу при столкновении с ним. Создав нанопоры в материале, они смогли увеличить количество столкновений и, следовательно, количество вырабатываемого электричества. Молекулы воды сталкиваются со стенками при прохождении, передавая свой заряд материалу. Это создает дисбаланс зарядов между двумя сторонами материала, генерируя электричество.
Электричество, полученное из кислорода, будет значительно дешевле, чем то, которое вырабатывает АЭС. К тому же, новые электростанции можно обустраивать даже на дому, потому что кислородная электростанция занимает довольно мало места. Развивать кислородные электростанции можно по аналогии с солнечными, а именно, обустроить на крыше или в подвале сооружения. Таким образом, каждое здание сможет существовать автономно, обеспечивая свои потребности в электроэнергии полностью самостоятельно.
Инженеры планируют ввести кислородную энергетику повсеместно уже к 2030 году, электростанции будут конкурировать с тепловыми и даже атомными. Как мы знаем, сегодняшняя цель многих развитых и развивающихся стран — это снижение выбросов углекислого газа и вредных вещество до нуля процентов в атмосфере, проблема выбросов касается тепловых, угольных и нефтяных электростанций.
Единственным минусом данных электростанций является потребность в производстве нанопор, которые требуют дорогостоящего производства. Технологический процесс составляет всего пару десятков, и то, меньше нанометров. Придется развивать технологии, способные в массовом порядке производить микроскопические устройства. В-основном, это лазерные установки, способные при определенных настройках оптических линз вырезать элемент, габариты которого будут составлять всего несколько нанометров.
Еще один способ — это создание устройства, работающего по подобию водородного двигателя устройства, которое будут из нескольких веществ совершать химические процессы, в результате которых будут образовываться ионы и электроны, дающие электроэнергию. Наверное, это самый доступный способ запуска в массовое производство устройств для производства электричества.
Ученые из Amherst University, которые изобрели технологию Air-gen, решили, что развить свою технологию можно, использовав принцип выработки тучами молний. Молния представляет собой очень большой электрический заряд, который возникает вследствие взаимодействия отрицательно заряженного полюса облака и положительно заряженного электрического поля Земли. Из-за этого и происходит удар молнией. Мы знаем, что электрон способен переместиться от атома одного вещества к атому другого в результате электромагнитного взаимодействия. Одно вещество должно потерять электрон, а другое — присоединить. В итоге, отрицательно заряженное вещество, атомы которого имеют дополнительный электрон, становится источником электроэнергии.
Добыча электроэнергии — это не такой уж и сложный процесс. Необязательно строить квадратные километры атомных электростанций, как доказали американские ученые, можно просто выстроить другой подход к решению таких проблем. Эти проблемы способная решить зеленая энергетика, которая развивается уже не одно десятилетие, и продолжает развиваться еще в большей интенсивности.
Спасибо за внимание!