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米国の科学者は、空気中の湿気を収集してクリーンな電力供給を生成できる装置を開発しました。
マサチューセッツ大学アマースト校のエンジニア チームは、薄い空気からクリーンな電気を作り出してきました。
同大学によれば、「ほぼあらゆる材料を、空気中の湿気から継続的に電気を得る装置に変えることができる」という。
鍵となるのは、直径100ナノメートル未満のナノ細孔を材料に充填できることだという。研究者らはこれを「一般的な空気源効果」と呼んでいます。
で研究論文では、「空気湿度は、太陽光や風力とは異なり、継続的に利用できる、持続可能なエネルギーの広大な貯蔵庫である」と説明されています。
しかしこれまで、空気のエネルギー潜在力を探求することは複雑なプロセスであり、たとえば独自の材料合成の開発が必要となり、その結果拡張性が妨げられていました。
しかし、新しい研究は、この発見により、私たちは「広範囲の無機、有機、生物材料」からエネルギーを継続的に採取できるはずだと主張しています。
ナノポアを使用して小規模な雷雲を作成する
鍵はナノ細孔にあります。これは、空気と水が「あらゆる材料」を通過し、最終的に表面電荷を生み出すことを可能にするナノメートルサイズの穴です。
ハーベスターは、100 nm (人間の髪の毛の 1,000 分の 1) 未満のナノ細孔で満たされた材料の薄い層から作成する必要があります。
これらの穴は非常に小さいため、水分子が材料の上部から下部に移動するときに、細孔の端に衝突して電荷を生成します。
層の上部には下部よりも多くの電荷を持った水分子が衝突し、雲に見られる電荷の不均衡のような電荷の不均衡が生じます。
したがって、本質的には小規模で抑制された雷雨が発生し、それによって電力が生成されます。
「空気には膨大な電気が含まれている」ヤオ・ジュン、マサチューセッツ州アマースト校の電気およびコンピュータ工学の助教授は声明で述べた。
「雲を考えてみてください。それは水滴の塊にすぎません。これらの液滴のそれぞれには電荷が含まれており、条件が適切であれば雲から稲妻が発生する可能性がありますが、雷から電気を確実に捕捉する方法はわかっていません。
「私たちが行ったことは、予測どおり継続的に電力を生成し、収穫できるようにする人間が構築した小規模なクラウドを作成することです。」
空気中には常に湿度が存在するため、理論的には収穫機はどのような状況でも 24 時間 365 日稼働できる可能性があります。
「このアイデアはシンプルですが、これまで発見されたことがなく、あらゆる種類の可能性が開かれます」とヤオ氏は述べています。
