CATCHER, czyli energia elektryczna z powietrza
Na przestrzeni ostatniego wieku czerpanie energii elektrycznej z powietrza było wielokrotnie analizowane. Pierwsze eksperymenty w tym kierunku poczynił Nikola Tesla już na początku XX wieku, który nie mógł wiedzieć m.in. tego, że para wodna w atmosferze może przenosić ładunek elektryczny. Uzbrojeni w tę wiedzę naukowcy dzisiejszych czasów próbują znaleźć sposób, jak ludzkość może okiełznać i wykorzystać otaczającą nas energię, czego przejaw widać w ramach projektu CATCHER, który zrzesza ośmiu partnerów z sześciu krajów Europy.
Czytaj też: Ta choroba dotyka nie tylko ludzi. Na Alzheimera są narażone również inne gatunki
Prace w tym kierunku już poczyniono i wiemy, że w pozyskiwaniu energii elektrycznej z powietrza główną rolę mają odgrywać ogniwa przypominające te z paneli słonecznych na bazie szczególnego materiału ceramicznego. Mowa o tlenku cyrkonu, którego stosuje się m.in. w elektronice czy implantach dentystycznych. Opracowane z niego ogniwa (sprasowane w arkusz nanocząsteczki z tlenku cyrkonu) bezpośrednio odpowiadają za przechwytywanie energii z wilgoci atmosferycznej, dzięki swojej higroelektryczności.
Czytaj też: Droga Mleczna ma dawne “serce”. Jego historia sięga naprawdę odległych czasów
W ogniwach tego typu sprasowane nanocząsteczki tworzą serię kanałów, w których to generowane są pola elektryczne, oddzielające ładunek od cząsteczek wody zaabsorbowanych z atmosfery. Następnie dochodzi do “kaskady procesów fizykochemicznych, fizycznych i elektrofizycznych, które w efekcie wychwytują energię elektryczną”. Takie zjawisko wymaga środowisk o wysokiej wilgotności i tym samym umiarkowanie wysokiej temperaturze, ale z drugiej strony panele nie muszą być ustawiane w konkretnych miejscach, jako że lokalne poziomy wilgotności cechują jedynie niewielkie różnice.
Czytaj też: Kryształ magnetyczny zawiera nieznaną strukturę. Jej poszukiwania trwały 30 lat
Potwierdzono to już w testach z wykorzystaniem płytki o wymiarach 8 na 5 centymetrów, która może generować około 0,9 V przy wilgotności powietrza na poziomie ~50%. Chociaż te wartości nie wyglądają specjalnie spektakularnie, to kwestia czasu (wedle naukowców), aby wysiłki w ramach projektu CATCHER doprowadziły do zwiększenia wydajności materiałów higroelektrycznych. Finalne panele generujące energię elektryczną z powietrza mają dorównywać panelom słonecznym, wykorzystując ciągle ten sam mechanizm działania.
