Casi cualquier objeto puede recolectar energía del aire, según han descubierto los científicos

Casi cualquier material se puede utilizar para convertir la energía de la humedad del aire en electricidad, según han descubierto los científicos, en un avance que podría conducir a la producción continua de energía limpia con poca contaminación.

Publicado en la tesis Materiales avanzadosesta construyendo trabajo 2020 Fue el primero en demostrar que era posible extraer energía de la humedad del aire utilizando materiales extraídos de bacterias. El nuevo estudio muestra que cualquier material, como la madera o el silicio, puede descomponerse en partículas diminutas y regenerarse con poros microscópicos. Pero hay muchas preguntas sobre cómo medir el producto.

«Lo que encontramos es, se puede imaginar, es como una nube hecha por el hombre a pequeña escala», dijo Jun Yao, profesor de ingeniería en la Universidad de Massachusetts en Amherst y autor principal del estudio. «Es realmente una gran fuente de electricidad limpia continua y de fácil acceso. Imagine tener electricidad limpia dondequiera que vaya.

Ya sea caminando por una montaña, un desierto, un pueblo rural o por una carretera, esto incluye los bosques.

El generador de energía eólica, llamado «Air-gen», aprovecha la energía de la humedad siempre presente sin depender del sol o el viento, proporcionando electricidad limpia y continua. A diferencia de los paneles solares o las turbinas eólicas, que requieren entornos específicos para prosperar, Air-Gens puede ir a cualquier parte, dijo Yao.

Sin embargo, la baja humedad significa que se puede recolectar menos energía, dijo. El invierno, con aire más seco, produce menos energía que el verano.

El dispositivo, del tamaño de una uña y más delgado que un cabello, está salpicado de pequeños agujeros llamados nanoporos. Los poros tienen menos de 100 nanómetros de diámetro, o menos de una milésima parte del ancho de una hebra de cabello humano.

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Los diminutos orificios permiten que pase el agua en el aire creando un desequilibrio de carga en la parte superior e inferior del dispositivo, creando efectivamente una batería que continúa funcionando.

«Estamos abriendo la puerta de par en par para recolectar electricidad limpia de la nada», dijo Xiaomeng Liu, otro autor y estudiante graduado de ingeniería de UMass, en un comunicado.

Un prototipo produce solo una pequeña cantidad de energía, suficiente para encender un punto en una pantalla grande, y debido a su tamaño, los generadores de aire se pueden apilar uno encima del otro, con espacios de aire en el medio, dijo Yao. . El almacenamiento de electricidad es un tema aparte.

Yao estimó que alrededor de mil millones de Air-Gens, apilados aproximadamente del tamaño de un refrigerador, producirían un kilovatio y alimentarían una casa en condiciones óptimas. Al hacer que la herramienta sea más eficiente, el equipo espera reducir tanto la cantidad de dispositivos necesarios como el espacio que ocupan. Hacer eso puede ser un desafío.

Los científicos primero deben averiguar qué material es más efectivo para usar en diferentes climas. En última instancia, dijo Yao, espera desarrollar una estrategia para hacer que el dispositivo sea más grande sin bloquear la humedad que puede capturar. el quiere tambien Descubra cómo apilar dispositivos uno encima de otro de manera eficiente y cómo diseñar un generador de aire para que el dispositivo del mismo tamaño capture más energía.

No está claro cuánto tiempo llevará esto.

«Una vez que desarrollemos esto, puedes ponerlo en cualquier lugar», dijo Yao.

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Puede incrustarse en la pintura de la pared de una casa, agrandarse en un espacio no utilizado en una ciudad o esparcirse por los espacios duros de una oficina. Debido a que puede usar casi cualquier material, puede extraer menos del medio ambiente. que otras formas de energía renovable.

«Toda la Tierra está cubierta con una gruesa capa de humedad», dijo Yao. «Esta es una gran fuente de energía limpia. Este es solo el comienzo de su aprovechamiento.

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