Выработка электричества из белков и атмосферной влажности Фото: Графическое изображение тонкой оболочки нанопроводов из белка, вырабатывающей электричество с помощью влаги, находящейся в атмосфере. Предоставлено: UMASS AMHERST/YAO AND LOVLEY LABS
  • Дата:28.03.2020
  • Просмотры:725
  • Источник: Cosmos

Air-gen - это недорогой, экологически чистый и возобновляемый источник энергии, который не нуждается ни в солнце, ни в ветре. Он может работать как в помещении, так и в условиях крайне низкой влажности пустыни

В исследовании, опубликованном в журнале Nature, инженеры и микробиологи представили устройство, названное Air-gen или «генератором с воздушным приводом», которое они считают «самым удивительным и захватывающим применением белковых нанопроводов из всех известных».

Air-Gen состоит из электропроводящих белковых нанопроволок, произведенных микробами Geobacter. Эти структуры были открыты одним из авторов исследования три десятилетия назад и с тех пор он проводил над ними работы, в частности, рассчитывая применить имеющийся потенциал для создания экологически безвредной электроники.

Типовой вид рода Geobacter - штамм Geobacter metallireducens GS-15, обнаруженный в пресноводных осадках реки Потомак, - имеет в своем составе слабокристаллическое трехвалентное железо, выступающее в качестве акцептора электронов, и ацетат, являющийся их донором.

В Air-gen электроды соединены с белковыми нанопроводами таким образом, что водяной пар, естественно присутствующий в атмосфере, начинает генерировать электрический ток. В этом участвует тонкая пленка белковых нанопроводов, в которой возникает самоподдерживающийся градиент влажности.

Пленка адсорбирует водяной пар из атмосферы. Комбинация электропроводности и химического состава поверхности белковых нанопроводов в сочетании с небольшими промежутками между ними создает условия, когда между двумя электродами появляется напряжение. Устройство способно создавать на пленке толщиной 7 микрометров постоянное напряжение около 0,5 В с плотностью тока около 17 микроампер на квадратный сантиметр.

Исследователи утверждают, что Air-gen - это недорогой, экологически чистый и возобновляемый источник энергии, который не нуждается ни в солнце, ни в ветре. Он может работать как в помещении, так и в условиях крайне низкой влажности пустыни. Достигнутый уровень технологии пока способен питать лишь микроэлектронику, но исследователи надеются в скором времени довести ее до масштабов коммерциализации.

«Конечная цель заключается в создании крупномасштабных систем. Например, технология может в дальнейшем быть использована для создания специальных покрытий, способных обеспечить автономное электроснабжение зданий».

Комментарии

Алексей Поляков

Хорошее исследование, но в масштабе нанопроводов... Выработка энергии из воздуха, точнее - из разности искусственно создаваемой энтальпии сухого и увлажненного воздуха, но в бытовых и даже в промышленных масштабах ранее реализовано в кондиционировании воздуха и запатентовано на уровне двигателей с новой термодинамической концепцией цикла Майсоценко.

Георгий Усов

Так производили бы домашние электрогенераторы.

Алексей Поляков

Без всяких микробов и вирусов, фактически из воздуха, сейчас получают психрометрическую энергию как разность энтальпии сухого и увлажненного воздуха. Их энергии можно получать механическую работу - например, движение поршня в цилиндре. И дальше дело совсем за малым - из механической работы поршня получить электричество через генератор. Вы где-то в этой цепочке видите микробы? А патент на двигатель, работающий при атмосферном давлении от низкопотенциального тепла (например, солнечного) и воды видите?

Генератор электричества за счет разности энтальпии сухого и увлажненного воздуха

Написать комментарий

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

Другие публикации по теме