Die Suche nach erneuerbaren Energiequellen wie Wind, Sonne, Wasserkraft, Geothermie und Biomasse ist für Wissenschaftler und Politiker angesichts ihres enormen Potenzials zur Bekämpfung des Klimawandels gleichermaßen von entscheidender Bedeutung.
Un neue Studie Die in Scientific Reports veröffentlichte Universität Tel Aviv stellt fest, dass Wasserdampf in der Atmosphäre in Zukunft als potenzielle erneuerbare Energiequelle dienen könnte. Geräte mit Wasserdampfbatterien versorgen? Mal schauen.
Forschung
Es wurde von Prof. durchgeführt Colin-Preis in Zusammenarbeit mit Kollegen der TAU Porter School für Umwelt- und Geowissenschaften. Es basiert auf der Entdeckung, dass Elektrizität in der Wechselwirkung zwischen Wassermolekülen und Metalloberflächen entsteht. "Wir haben versucht, ein natürliches Phänomen zu nutzen: Strom aus Wasser", erklärt prof. Preis. „Strom bei Gewittern wird nur durch Wasser in seinen verschiedenen Phasen erzeugt: Wasserdampf, Wassertropfen und Eis. In nur zwanzig Minuten Entwicklungszeit können die Wolken uns von Wassertropfen zu enormen elektrischen Entladungen, Blitzen und Hunderten von Metern Länge führen. “
Aufbauend auf dieser Forschung begann das Team, eine winzige Niederspannungsbatterie herzustellen, die nur mit Luftfeuchtigkeit arbeitet.
Spannung in der Luft
Die Wissenschaftler führten ein Laborexperiment durch, um die Spannung zwischen zwei verschiedenen Metallen zu bestimmen, die einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind, während eines mit der Erde verbunden ist. "Wir haben festgestellt, dass es keine Spannung zwischen ihnen gab, als die Luft trocken war.", erklärt prof. Preis. „Sobald die relative Luftfeuchtigkeit über 60% stieg, begann sich eine Spannung zwischen den beiden isolierten Metalloberflächen zu entwickeln. Als wir die Luftfeuchtigkeit unter 60% senkten, verschwand die Spannung. Als wir das Experiment im Freien unter natürlichen Bedingungen durchführten, sahen wir die gleichen Ergebnisse. “
„Wasser ist ein ganz besonderes Molekül: Bei molekularen Kollisionen kann es eine elektrische Ladung von einem zum anderen übertragen. Durch Reibung kann sich eine Art statische Elektrizität ansammeln. ", sagt prof. Preis. „Wir haben versucht, Elektrizität im Labor zu reproduzieren und festgestellt, dass verschiedene isolierte Metalloberflächen unterschiedliche Ladungsmengen aus dem Wasserdampf in der Atmosphäre ansammeln, aber Nur wenn die relative Luftfeuchtigkeit über 60% liegt. Dies geschieht fast jeden Tag im Sommer in Israel und jeden Tag in den meisten tropischen Ländern. “
Laut Prof. Price hinterfragt diese Studie etablierte Vorstellungen über Feuchtigkeit und ihr Potenzial als Energiequelle.
Jeder weiß, dass trockene Luft statische Elektrizität verursacht und manchmal zu Rucken führt, wenn Sie den Griff einer Metalltür berühren. Wasser wird normalerweise als ein guter Stromleiter angesehen, nicht als etwas, das Ladung auf einer Oberfläche ansammeln kann. Es scheint jedoch, dass die Dinge anders sind, wenn die relative Luftfeuchtigkeit einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
Forscher haben jedoch gezeigt, dass feuchte Luft eine Quelle für Ladeflächen bei Spannungen von etwa 1 Volt sein kann.
Auf dem Weg zu einer neuen und erneuerbaren Energie?
Möglicherweise gibt es in Zukunft eine praktische Anwendung: entwickeln Batterie Wasserdampf, der durch Wasserdampf in der Luft geladen werden kann. Die Ergebnisse können besonders wichtig sein.
Wasserdampf kann in Entwicklungsländern zu einer neuen erneuerbaren Energiequelle werden, in der viele Gemeinden immer noch keinen Zugang zu Elektrizität haben, die Luftfeuchtigkeit jedoch konstant bei etwa 60% liegt.
