科技将空气转化为电能

新技术将空气转化为电能

杰弗逊·塔法雷尔头像
产生云可能是将空气转化为电能的一种方式。 由于云层的湿度,有可能实现可持续的能源生产

来自的科学家 马萨诸塞大学阿姆雷斯特,在美国,创造了一种设法利用云中电能的方法。 允许这种类型的提取的研究前提是基于空气的湿度,因为其中有一个以蒸汽形式存在的水库,可用于将空气转化为电能。

这种用途发表在专业杂志上 先进材料, 以的名义 用于从空气湿度中可持续收集能量的纳米多孔材料中的通用空气发电效应 (纳米多孔材料中空气生成对从空气湿度中获取可持续能量的一般影响,免费翻译)。 不过,本月公布的调查结果显示了一些优势——例如无中断电力。

没有 秀美科技,您将了解研究人员如何开展此类能源生产背后的研究,并了解使用空气供电的其他好处。

美国研究人员是如何设法将空气转化为电能的?

清洁能源 t alt 1| 黑色背景中的黄色盘子,幻想中的电光从物体中射出
只要使用正确的材料和空气中的水分,就可以从空气中获取清洁能源(图片来源:马萨诸塞大学/复制)。

空气湿度对这项研究的作者来说至关重要—— 刘小萌, 高红艳, 陆孙, 姚骏 ——清洁能源生产取得重要成果。 但他们使用的方法有所不同:研究人员在不同类型的材料中制造出直径为 100 纳米(1 厘米分成 10 等份)的微小孔隙。

这些小孔的大小允许产生云,从而产生能量。 于是,这个过程被发现,命名为 通用空气生成效果姚骏 相信我们从天空看到的光线不仅仅是一种自然现象,这一点至关重要。 除了是负责科学工作的人之一, 姚明 是电气和计算机工程的助理教授 马萨诸塞大学.

“想想一朵云,它只不过是一团水滴。 每个都包含一个电荷,当条件合适时,云可以产生闪电 [...]。 我们创造的是一个人造的、规模较小的云,它以可预测和持续的方式为我们发电。”

姚骏

这种影响是研究人员在研究中调查的一部分,并导致湿度本身发生能量交换。 也就是说,当水通过纳米孔时,会在材料表面产生能量电荷。 水分子(其大小甚至为 100 纳米)的平均自由程会引起冲击,使空气中存在的电荷失衡,这对于利用它也非常有用。 因此,由于云层具有持久的水分,能量生产变得连续。

依靠来自云端的清洁能源可能带来哪些好处?

替代发电 | 开阔的田野,干枯的灌木丛,多云的天空
如果对其他能源生产方式的研究投入更大,就有可能降低成本。 美国对云湿度的研究是探索低成本能源使用的一个例子(图片来源:Anne Moorhead/Reproduction)。

取得的效果在 马萨诸塞大学 可以应用于不同的对象。 这种使用范围,再加上更适中的成本和不间断发电的特性,使得研究结果有望产生对我们的环境更“友好”的能源。 姚明 指出研究可以带来更广泛的选择,制造其他更大胆的材料,并适应环境。

“你可以想象利用在热带森林环境中发现的一种材料的方法,以及用于更干旱地区的其他方法。”

姚骏
马萨诸塞大学 t alt | 被水滴覆盖的太阳能电池板,特写视图
马萨诸塞大学的研究提出了甚至可以克服使用太阳能电池板的优势,太阳能电池板的能源生产可能会受到气候的影响(图片来源:Maoneng / Disclosure)。

此外,云中的能量随时都在使用,例如,这是一个对太阳能产生重大影响的屏障。 即使没有风、光线不足或天气变得不稳定,空气发电也可以继续运行。 反过来,板的尺寸提供了将多个板堆叠在一起的可能性,从而提供几乎不间断的电力。

进一步研究利用空气创造清洁能源

清洁能源白色氢电站,在有树有草的环境中,天空开阔,云少
绿色氢能为各种应用提供清洁能源介质(图片来源:Getty Images / Playback)。

清洁能源的一个强劲趋势是绿色氢,它越来越多地用于制冷行业、水泥生产、重型运输和其他各种应用。 据该机构称,使用天然气的不利之处在于其几乎所有的生产都是由石油制成的 国际可再生​​能源机构 (伊雷娜; 国际可再生​​能源署,意译)。 但是,早在 2020 年,马萨诸塞州的另一位研究人员就发现,使用微型电线可用于产生能量。

替代发电 | 洛夫利指着一张图片中有细菌的电脑屏幕
能源产生的研究探索了不同的方法,即使是细菌:德里克·洛夫利 (Derek Lovley) 几十年来一直在研究微生物(图片来源:共和党/复制)。

德里克洛夫利美国地区大学微生物学教授表明,由蛋白质制成的线可以在细菌内部生长 还原土杆菌 能够利用空气,也能收集能量。 研究人员使用的方法是与 Yao 一起开发的,需要一种带有生物产生的蛋白质链的薄膜,并用两个电极施加以产生能量流。

您如何看待利用我们周围的空气产生能量? 您认为使用人造云可行吗? 在评论中告诉我们 秀美科技!

另请参阅:

来源: 马萨诸塞大学(空中电力) | 马萨诸塞大学(蛋白质链) | 威利在线图书馆 | 环保领袖 | 世界银行

评论者 格劳孔生命力 在29/5/23。


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