Díky náhodnému objevu před pěti lety se povedlo letos vyrobit přístroj, který umí vyrábět elektřinu jen z pohybu molekul ve vzduchu. Přestože množství energie je jen malé, pokouší se toto zařízení vylepšovat rovnou několik vědeckých týmů.
Slavný vynálezce Nikola Tesla si představoval, že lidstvo bude získávat volnou energii „ze vzduchu“. Chápal celou Zemi jako jednu velkou baterii, ke které by se dalo připojit. Jeho výzkum v tom zcela selhal – ukázalo se, že jsou to opravdu jen sny. Teď se ale vědcům podařilo něco podobného, byť jen v miniaturním měřítku.
Už roku 2018 oznámili vědci z University of Massachusetts (UMass) Amherst, že se jim náhodou povedlo získat elektřinu ze vzduchu. Letos v květnu vydali studii, kde popsali, jak experiment dokázali zopakovat a jak vyvinuli zařízení, které je schopné získávat elektrický proud z vlhkosti vzduchu.
„Upřímně řečeno, byla to tehdy náhoda,“ popsal pro deník Guardian hlavní autor studie z roku 2018, profesor Jun Yao. „Ve skutečnosti jsme se zajímali o výrobu jednoduchého senzoru vlhkosti vzduchu. Ale z nějakého důvodu student, který na tom pracoval, zapomněl zapojit napájení.“ Jenže senzor složený z miniaturních drátků nepřestával pracovat – šla do něj dál elektřina.
Ukázalo se, že každý nanodrátek o průměru menším než jedna tisícina lidského vlasu, byl dostatečně široký, aby do něj mohla proniknout molekula vody ze vzduchu, ale tak úzký, že uvnitř trubičky narážela. Každý takový náraz dodává materiálu malý náboj, a jak se frekvence nárazů zvyšovala, jeden konec trubice se nabíjel jinak než druhý. V podstatě je to tedy podobné jako obyčejná baterie.
Získávat energii ze vzduchu se vědcům zalíbilo, a tak ve výzkumu pokračovali – jen nanotrubičky nahradili děrovanými materiály s miliony droboučkých otvorů, které připomínají póry v lidské kůži. Vyrobili tak drobné zařízení velikosti hrací kostky, které získává ze vzdušných molekul tolik energie, aby rozsvítila jeden pixel na LED obrazovce.
Pro praxi (zatím) nepoužitelné
Materiály použité na toto zařízení jsou drahé, takže zatím nepřipadá v úvahu nějaké škálování na prakticky použitelné rozměry, ale vědci doufají, že se jim podaří tento problém v dalších letech vyřešit – třeba tím, že přejdou na levnější organické materiály.
Autoři nápadu přiznávají, že vývoj jim může trvat ještě spoustu let – ale podle nich se investice vyplatí. Kdyby se podařilo takové generátory vyrábět sériově, mohly by vyřešit většinu energetických (a tedy i klimatických) problémů lidstva.
Na rozdíl od solárních nebo větrných generátorů by totiž mohly tyto takzvané hygroelektrické generátory pracovat ve dne i v noci, uvnitř i venku a na mnoha místech. Kromě vědců z UMassu ve výzkumu této technologie pokračuje i evropský tým projektu Catcher, který sídlí v Lisabonu. Díky evropským dotacím se jim podařilo pokročit ve škálování zatím nejvíc – plánují, že menší prototyp by mohli představit už příští rok.
