Ηλεκτρισμός από αιθάλη και χαρτοπετσέτες; Η νέα ενεργειακή επανάσταση της Κίνας

Το νερό ρέει μέσω του νανοσωλήνα. Εικόνα: AI

2/12/2024

Νέο στοιχείο ισχύος από την Κίνα. Μετατρέπει την θερμότητα του περιβάλλοντος σε ηλεκτρική ενέργεια – ακόμη και χωρίς ηλιακό φως. Τα κύρια εξαρτήματα είναι εκπληκτικά απλά.  

Κινέζοι επιστήμονες βρήκαν έναν τρόπο να παράγουν συνεχώς ηλεκτρική ενέργεια από το νερό σε ένα σφραγισμένο δοχείο χρησιμοποιώντας θερμότητα από το περιβάλλον για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για την οποία χρησιμοποιούν ειδικά τριχοειδή εφέ.

Οι ερευνητές την αποκαλούν υδροβολταϊκή παραγωγή ενέργειας επειδή η ενέργεια προέρχεται από την αλληλεπίδραση του νερού με διάφορες επιφάνειες. Με αυτόν τον τρόπο, αξιοποίησαν μια άλλη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας που μπορεί να συμβάλει στην μείωση της εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα.  

Η κυψέλη κατασκευάστηκε με μια εσωτερική μονάδα παραγωγής ενέργειας «από αιθάλη και χαρτοπετσέτες», σύμφωνα με την South China Morning Post.

 "Από αιθάλη και χαρτοπετσέτες"  

Χρησιμοποιώντας την θερμότητα του περιβάλλοντος, το νερό εξατμίζεται μέσω των τριχοειδών αγγείων της κυψέλης και απελευθερώνεται με την μορφή ηλεκτρισμού. Για να γίνει αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποιούν ένα υδροβολταϊκό φαινόμενο κυκλοφορίας που επιτρέπει την συλλογή ενέργειας εντός των κυψελών τους. Ένα παρόμοιο σύστημα ερευνάται στην Ελβετία. Ωστόσο, εδώ χρησιμοποιείται θαλασσινό νερό.

Εάν παγιδεύσετε νερό σε ένα νανοδίαυλο, μόνο ιόντα με πολικότητα αντίθετη από το επιφανειακό φορτίο παραμένουν μέσα. Μόλις το νερό διαχέεται μέσω των καναλιών για να εξατμιστεί, δημιουργείται ρεύμα και τάση.  

Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας είναι συχνά μειονεκτικές κατά την παραγωγή ενέργειας. Εδώ, ωστόσο, καθιστούν δυνατή την δημιουργία σταθερής ενέργειας μέσα σε μια κυψέλη χρησιμοποιώντας ένα κλειστό κύκλωμα. Όταν η εξωτερική θερμοκρασία πέσει ξανά, το νερό συμπυκνώνεται πίσω στην κυψέλη και μπορεί να διαχυθεί ξανά μέσω των νανοσωλήνων όταν ζεσταθεί ξανά.

 Το νερό σε νανοσωλήνες παρέχει ηλεκτρική ενέργεια  

Ένα ηλεκτρόδιο τοποθετείται σε μια πλάκα χαλαζία και πάνω της απλώνεται μια πλαστική στρώση PEI/CB (πολυθεριμίδιο/μαύρος άνθρακας), πάνω από την οποία τοποθετείται το δεύτερο ηλεκτρόδιο. Επειδή η τάση προκύπτει κατά την διάχυση μέσω του πλαστικού στρώματος. Το πολυαιθεριμίδιο είναι ένα θερμοπλαστικό πολυμερές υψηλής απόδοσης που είναι εμποτισμένο με σωματίδια άνθρακα (την «αιθάλη») για να επιτρέψει στο νερό να περάσει.

Το νερό συλλέγεται πάνω από το στρώμα PEI/CB σε ένα στρώμα υφάσματος που ονομάζεται «χαρτοπετσέτες». Από εκεί μπορεί αργότερα να εισχωρήσει πίσω στην πλάκα χαλαζία. Σε αντίθεση με τα φωτοβολταϊκά στοιχεία που απαιτούν ηλιακό φως, αυτό το υδροβολταϊκό στοιχείο λειτουργεί ανεξάρτητα από το φως και είναι ανθεκτικό στον άνεμο και την υγρασία. Η τεχνολογία είναι επομένως προορισμένη για χρήση κάτω από σκληρές συνθήκες.  

Η τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε ακραία περιβάλλοντα όπως οι έρημοι και στο σκοτάδι. Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί σε υγρά τροπικά δάση, όπου μόνο το 1% του ηλιακού φωτός φτάνει στο δάσος. Τα κύτταρα θα μπορούσαν επίσης να είναι χρήσιμα σε υπόγεια εργοτάξια.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η ευρεία δυνατότητα εφαρμογής, η σταθερή απόδοση, η χαμηλή φθορά και η βιώσιμη κυκλοφορία του νερού το καθιστούν αποτελεσματικό για διάφορα σενάρια. Επιπλέον, το σύστημα κύκλου του νερού και οι σχετικές διαδικασίες μετατροπής ενέργειας θα μπορούσαν να συμβάλουν στην ανάπτυξη άλλων νέων συσκευών. -Πηγή