Μία συσκευή που χρησιμοποιεί μια φυσική πρωτεΐνη για τη δημιουργία ηλεκτρισμού από την υγρασία στον αέρα ανέπτυξαν επιστήμονες στο University of Massachusetts Amherst- μια τεχνολογία η οποία, σύμφωνα με τους ίδιους, θα μπορούσε να επηρεάσει σημαντικά το μέλλον της ανανεώσιμης ενέργειας, της αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής και της ιατρικής.
Τα εργαστήρια του ηλεκτρολόγου μηχανικού Τζουν Γιάο και του μικροβιολόγου Ντέρεκ Λάβλεϊ στο Umass Amherst δημιούργησαν μια συσκευή ονόματι «Air-gen» (από το air-powered generator), με ηλεκτρικά αγώγιμα νανοκαλώδια πρωτεϊνών, που παράγονται από ένα μικρόβιο, το Γεωβακτήριο.
Το Air-gen συνδέει ηλεκτρόδια στα νανοκαλώδια πρωτεΐνης με τέτοιο τρόπο που παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα από τους υδρατμούς που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα. «Κυριολεκτικά δημιουργούμε ηλεκτρισμό από τον αέρα» λέει ο Γιάο. «Το Air-gen παράγει καθαρή ενέργεια 24/7».
Ο Λάβλεϊ προσθέτει πως «είναι η πιο εκπληκτική και συναρπαστική εφαρμογή νανοκαλωδίων πρωτεΐνης ως τώρα».
Η νέα αυτή τεχνολογία, σύμφωνα με τους δημιουργούς της, δεν μολύνει, είναι ανανεώσιμη και χαμηλού κόστους, ενώ μπορεί να παράγει ενέργεια ακόμα και σε περιοχές με πολύ χαμηλή υγρασία, όπως η έρημος Σαχάρα. Κατά τον Λάβλεϊ έχει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι άλλων μορφών ανανεώσιμης ενέργειας, όπως η αιολική και η ηλιακή, επειδή δεν απαιτεί ούτε φως ούτε αέρα και λειτουργεί ακόμα και σε εσωτερικούς χώρους.
Η συσκευή απαιτεί μόνο μια λεπτή ταινία νανοκαλωδίων πρωτεΐνης πάχους κάτω των 10 microns. Το κάτω μέρος της εναποτίθεται σε ένα ηλεκτρόδιο, ενώ ένα μικρότερο ηλεκτρόδιο που καλύπτει μόνο μέρος της ταινίας νανοκαλωδίων βρίσκεται πάνω. Η ταινία απορροφά υδρατμούς από την ατμόσφαιρα και ένας συνδυασμός ηλεκτρικής αγωγιμότητας και χημείας της επιφάνειας των νανοκαλωδίων, μαζί με τους πόρους μεταξύ των νανοκαλωδίων στην ταινία, δημιουργούν τις συνθήκες που παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων.
Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η παρούσα γενιά των συσκευών Air-gen μπορεί να τροφοδοτεί με ενέργεια μικρές ηλεκτρονικές συσκευές, και θεωρούν ότι θα είναι σύντομα σε θέση να πάνε την εφεύρεσή τους σε εμπορικά εκμεταλλεύσιμη κλίμακα. Τα σχέδιά τους περιλαμβάνουν την ανάπτυξη ενός μικρού «αυτοκολλήτου» Air-gen, το οποίο μπορεί να τροφοδοτεί με ενέργεια wearable συσκευές όπως health/ fitness monitors και smartwatches, κάτι που θα εξαφάνιζε την ανάγκη για μπαταρίες. Επίσης, ελπίζουν να μπορέσουν να αναπτύξουν Air-gens για κινητά τηλέφωνα.
«Απώτερος στόχος μας είναι να φτιάξουμε μεγάλης κλίμακας συστήματα. Για παράδειγμα, η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε μπογιά για τοίχους, που βοηθά στην τροφοδοσία του σπιτιού με ενέργεια. Ή θα μπορούσαμε να αναπτύξουμε ανεξάρτητες, τροφοδοτούμενες με αέρα γεννήτριες, που παρέχουν ηλεκτρισμό εκτός δικτύου ηλεκτροδότησης. Όταν φτάσουμε σε βιομηχανική κλίμακα στην παραγωγή καλωδίων, αναμένω πως θα μπορούμε να φτιάξουμε μεγάλα συστήματα που θα έχουν μεγάλη συμβολή στην παραγωγή βιώσιμης ενέργειας» λέει ο Γιάο.
Τα εργαστήρια του ηλεκτρολόγου μηχανικού Τζουν Γιάο και του μικροβιολόγου Ντέρεκ Λάβλεϊ στο Umass Amherst δημιούργησαν μια συσκευή ονόματι «Air-gen» (από το air-powered generator), με ηλεκτρικά αγώγιμα νανοκαλώδια πρωτεϊνών, που παράγονται από ένα μικρόβιο, το Γεωβακτήριο.
Το Air-gen συνδέει ηλεκτρόδια στα νανοκαλώδια πρωτεΐνης με τέτοιο τρόπο που παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα από τους υδρατμούς που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα. «Κυριολεκτικά δημιουργούμε ηλεκτρισμό από τον αέρα» λέει ο Γιάο. «Το Air-gen παράγει καθαρή ενέργεια 24/7».
Ο Λάβλεϊ προσθέτει πως «είναι η πιο εκπληκτική και συναρπαστική εφαρμογή νανοκαλωδίων πρωτεΐνης ως τώρα».
Η νέα αυτή τεχνολογία, σύμφωνα με τους δημιουργούς της, δεν μολύνει, είναι ανανεώσιμη και χαμηλού κόστους, ενώ μπορεί να παράγει ενέργεια ακόμα και σε περιοχές με πολύ χαμηλή υγρασία, όπως η έρημος Σαχάρα. Κατά τον Λάβλεϊ έχει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι άλλων μορφών ανανεώσιμης ενέργειας, όπως η αιολική και η ηλιακή, επειδή δεν απαιτεί ούτε φως ούτε αέρα και λειτουργεί ακόμα και σε εσωτερικούς χώρους.
Η συσκευή απαιτεί μόνο μια λεπτή ταινία νανοκαλωδίων πρωτεΐνης πάχους κάτω των 10 microns. Το κάτω μέρος της εναποτίθεται σε ένα ηλεκτρόδιο, ενώ ένα μικρότερο ηλεκτρόδιο που καλύπτει μόνο μέρος της ταινίας νανοκαλωδίων βρίσκεται πάνω. Η ταινία απορροφά υδρατμούς από την ατμόσφαιρα και ένας συνδυασμός ηλεκτρικής αγωγιμότητας και χημείας της επιφάνειας των νανοκαλωδίων, μαζί με τους πόρους μεταξύ των νανοκαλωδίων στην ταινία, δημιουργούν τις συνθήκες που παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων.
Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η παρούσα γενιά των συσκευών Air-gen μπορεί να τροφοδοτεί με ενέργεια μικρές ηλεκτρονικές συσκευές, και θεωρούν ότι θα είναι σύντομα σε θέση να πάνε την εφεύρεσή τους σε εμπορικά εκμεταλλεύσιμη κλίμακα. Τα σχέδιά τους περιλαμβάνουν την ανάπτυξη ενός μικρού «αυτοκολλήτου» Air-gen, το οποίο μπορεί να τροφοδοτεί με ενέργεια wearable συσκευές όπως health/ fitness monitors και smartwatches, κάτι που θα εξαφάνιζε την ανάγκη για μπαταρίες. Επίσης, ελπίζουν να μπορέσουν να αναπτύξουν Air-gens για κινητά τηλέφωνα.
«Απώτερος στόχος μας είναι να φτιάξουμε μεγάλης κλίμακας συστήματα. Για παράδειγμα, η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε μπογιά για τοίχους, που βοηθά στην τροφοδοσία του σπιτιού με ενέργεια. Ή θα μπορούσαμε να αναπτύξουμε ανεξάρτητες, τροφοδοτούμενες με αέρα γεννήτριες, που παρέχουν ηλεκτρισμό εκτός δικτύου ηλεκτροδότησης. Όταν φτάσουμε σε βιομηχανική κλίμακα στην παραγωγή καλωδίων, αναμένω πως θα μπορούμε να φτιάξουμε μεγάλα συστήματα που θα έχουν μεγάλη συμβολή στην παραγωγή βιώσιμης ενέργειας» λέει ο Γιάο.
