februari 27, 2024

Koninkrijksrelaties

Dagelijks meer nieuwsberichten dan enige andere Nederlandse nieuwsbron over Nederland.

Bijna elk object kan energie uit het niets halen, hebben wetenschappers ontdekt

Wetenschappers hebben ontdekt dat bijna elk materiaal kan worden gebruikt om de energie in luchtvochtigheid om te zetten in elektriciteit, een doorbraak die zou kunnen leiden tot een continue productie van schone energie met weinig vervuiling.

Gepubliceerd in het proefschrift Geavanceerde materialenIs aan het bouwen 2020 werk Het was de eerste die aantoonde dat het mogelijk was om energie te halen uit vocht in de lucht met behulp van materialen die zijn geoogst uit bacteriën. De nieuwe studie toont aan dat elk materiaal, zoals hout of silicium, kan worden afgebroken tot kleine deeltjes en geregenereerd met microscopisch kleine poriën. Maar er zijn veel vragen over hoe het product te meten.

“Wat we hebben gevonden is, je kunt je voorstellen dat het een kleinschalige, door de mens gemaakte wolk is”, zegt Jun Yao, een professor in engineering aan de Universiteit van Massachusetts in Amherst en senior auteur van de studie. “Het is eigenlijk een enorme bron van zeer gemakkelijk toegankelijke, continue schone elektriciteit. Stel je voor dat je overal schone elektriciteit hebt.

Of het nu gaat om wandelen in een berg, woestijn, landelijk dorp of op een weg, dit geldt ook voor bossen.

De door de wind aangedreven generator, “Air-gen” genaamd, haalt energie uit het altijd aanwezige vocht zonder afhankelijk te zijn van de zon of wind, en zorgt voor continue schone elektriciteit. In tegenstelling tot zonnepanelen of windturbines, die specifieke omgevingen nodig hebben om te gedijen, kan Air-Gens overal naartoe, zei Yao.

Een lage luchtvochtigheid betekent echter dat er minder energie kan worden geoogst, zei hij. De winter, met drogere lucht, produceert minder energie dan de zomer.

READ  Williams begon het gouverneurschapsinitiatief van New York

Het apparaat, ongeveer zo groot als een vingernagel en dunner dan een enkele haar, is bezaaid met kleine gaatjes die nanoporiën worden genoemd. De poriën hebben een diameter van minder dan 100 nanometer, of minder dan een duizendste van de breedte van een lok mensenhaar.

De kleine gaatjes laten water in de lucht door, waardoor er een onbalans ontstaat aan de boven- en onderkant van het apparaat, waardoor er effectief een batterij ontstaat die blijft werken.

“We zetten de deur wagenwijd open voor het oogsten van schone elektriciteit uit het niets”, zei Xiaomeng Liu, een andere auteur en UMass engineering afgestudeerde student, in een verklaring.

Een prototype produceert slechts een kleine hoeveelheid energie – genoeg om een ​​punt op een groot scherm te verlichten – en vanwege zijn grootte kunnen de lucht-gens op elkaar worden gestapeld, met luchtspleten ertussen, zei Yao. . Het opslaan van elektriciteit is een vak apart.

Yao schat dat ongeveer 1 miljard Air-Gens, gestapeld ongeveer zo groot als een koelkast, één kilowatt zouden produceren en een huis van stroom zouden voorzien onder enigszins optimale omstandigheden. Door de tool efficiënter te maken, hoopt het team zowel het aantal benodigde apparaten als de ruimte die ze innemen te verminderen. Dat kan een uitdaging zijn.

Wetenschappers moeten eerst uitzoeken welk materiaal het meest effectief is om te gebruiken in verschillende klimaten. Uiteindelijk, zei Yao, hoopt hij een strategie te ontwikkelen om het apparaat groter te maken zonder het vocht dat het kan vasthouden te blokkeren. Hij wil ook Ontdek hoe u apparaten efficiënt op elkaar kunt stapelen en hoe u een air-gen kunt ontwerpen zodat apparaten van hetzelfde formaat meer energie opvangen.

READ  De VS en Vietnam smeedden tijdens het bezoek van Biden een historisch partnerschap

Het is niet duidelijk hoe lang dit gaat duren.

“Als we dit eenmaal hebben ontwikkeld, kun je het overal neerzetten”, zei Yao.

Het kan worden ingebed in de muurverf in een huis, groot worden gemaakt in een ongebruikte ruimte in een stad, of verspreid over de harde ruimtes van een kantoor. Omdat het bijna elk materiaal kan gebruiken, kan het minder uit het milieu halen dan andere vormen van hernieuwbare energie.

“De hele aarde is bedekt met een dikke laag vocht,” zei Yao. “Het is een enorme bron van schone energie. Dit is nog maar het begin om het te benutten.”