Водяной пар как крупнейший источник возобновляемой энергии Молнии. FelixMittermeier, Pixabay

Электричество, генерируемое при взаимодействии молекул воды и металлов, может стать крупнейшим источником возобновляемой энергии. Это исследование ставит под сомнение устоявшиеся представления о влажности и ее возможностях в качестве источника энергии

Использование возобновляемых источников энергии, таких как ветер, солнце, геотермальная энергия, биомасса и гидроэнергетика дает большие надежды ученым и политикам из-за предоставляемых возможностей в борьбе с изменением климата.

Исследование Тель-Авивского университета продемонстрировало, что водяной пар, находящийся в атмосфере, может стать крупнейшим источником возобновляемой энергии будущего.

Исследование основано на открытии, которое демонстрирует, как в результате естественного взаимодействия молекул воды и металлических поверхностей образуется электричество.

«Электричество во время грозы вырабатывается только водой, находящейся в разных ее фазах: водяным паром, каплями воды и льдом. Двадцать минут развития облаков показывают, как капли воды создают огромные электрические разряды - молнии, длиной в километры».

Исследователи, основываясь на результатах более ранних открытий, намеревались создать крошечную низковольтную батарею, которая использует в своей работе только влажность воздуха. Например, в девятнадцатом веке английский физик Майкл Фарадей обнаружил, что капли воды через трение могут заряжать металлические поверхности. Более поздние исследования показали, что некоторые металлы могут самопроизвольно накапливать электрический заряд при воздействии влаги.

Ученые провели лабораторный эксперимент по определению напряжения между двумя разными металлами, подвергнутыми воздействию высокой относительной влажности, при этом один из них имел заземление. «Было обнаружено, что между металлами напряжение не возникало, если воздух был сухим».

«Но как только относительная влажность поднималась выше 60%, между двумя изолированными металлическими поверхностями начинало возникать напряжение. Когда уровень влажности опускался ниже 60%, напряжение исчезало. Когда эксперимент провели на улице в естественных условиях, результат повторился».

«Вода - это особая молекула. Во время молекулярных столкновений она может передавать электрический заряд от одной молекулы к другой. За счет трения создается своего рода статическое электричество».

«Пытаясь получить электричество в лаборатории, было обнаружено, что разные изолированные металлические поверхности накапливают различное количество заряда из водяного пара, присутствующего в атмосфере, но только если относительная влажность воздуха выше 60%. В Израиле это происходит почти каждый день летом, в большинстве тропических стран - каждый день».

Это исследование ставит под сомнение устоявшиеся представления о влажности и ее возможностях в качестве источника энергии. «Людям известно, как сухой воздух производит статическое электричество, и это иногда можно заметить, если дотронуться до металлической дверной ручки, приходя с улицы. Вода считается хорошим проводником электричества, а не чем-то, что может накапливать заряд на своей поверхности. Однако, похоже, что все становится иначе, когда относительная влажность превышает определенный порог».

Исследователи продемонстрировали, что влажный воздух может создавать на поверхностях напряжение до около одного вольт. «Если батарея АА имеет напряжение 1,5 В, то в будущем можно разработать батареи, которые можно заряжать от водяного пара, находящегося в воздухе».

С исследовательской работой можно ознакомиться на вэб-сайте научного издания Nature Scientific Reports, https://doi.org/10.1038/s41598-020-64409-2.

 

Источник: American Friends of Tel Aviv University

Комментарии

Alex Poliakoff

Вопрос: как просто и дешево искусственно создавать высокую влажность воздуха (до 100% относительной влажности) для того, чтобы эффективность предлагаемой системы была высокой в любое время года и суток???

Виктор Родин

Quote: “Water steam as the biggest source of renewable energy”. No, water vapor has other uses, and they are extremely effective. Water vapor feeds the plant through trunks and leaves, moistens the litter in forests - and protects them from fires. In my programs, these facts are taken into account - and they envisage the production of chilled water vapor in huge volumes, and on all continents. Sincerely, Environmental Program Developer, Victor Rodin. Ukraine. Khmelnitsky NPP. Tel Kiev Star: 961336344. Mail: dorosydos@gmail.com, rodinviktor@lenta.ru --- --- --- Цитата: «Водяной пар как крупнейший источник возобновляемой энергии». Нет, у водяного пара другие назначения, и они чрезвычайно эффективны. Водяной пар питает растение через стволы и листья, увлажняет подстилки в лесах – и уберегает их от пожаров. В моих программах эти факты учтены – и в них предусмотрено производство охлаждённого водяного пара в огромных объёмах, и на всех континентах.

Игорь Шкрадюк

Известная гальваническая пара с влажным воздухом в качестве электролита. Нишевое решение.

Написать комментарий

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности

Другие публикации по теме