特斯拉的夢想再現(xiàn): “濕電”(hygroelectricity)! 作者: 本站編輯 發(fā)布時間: 2023-07-04 來源: 本站
英國衛(wèi)報報道:20世紀初,塞爾維亞發(fā)明家尼古拉·特斯拉夢想將地球和高層大氣視為一個巨大電池的兩端,從周圍的空氣中獲得無限的免費電力。當(dāng)然,特斯拉的夢想從未實現(xiàn)。但是,但空氣衍生電——“濕電”——的前景現(xiàn)在再次吸引了研究人員的想象力。不同之處在于:他們的設(shè)備不是很大,而是非常非常小。
5月,馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的一個團隊發(fā)表了一篇論文,宣稱他們成功地從空氣中的濕氣中產(chǎn)生了一種小而連續(xù)的電流?!疤孤实卣f,這是一個意外,”該研究的主要作者Yao Jun教授說。“實際上,我們對制作一個簡單的空氣濕度傳感器很感興趣。正在研究這個傳感器的學(xué)生忘記了插上電源,從而發(fā)現(xiàn)了這種濕電?!?/p>
麻省大學(xué)阿默斯特分校的團隊驚訝地發(fā)現(xiàn),該設(shè)備由一系列微管或納米線組成,無論如何都會產(chǎn)生電信號。研究小組意識到,每一次撞擊都會給材料帶來少量電荷,隨著撞擊頻率的增加,管的一端與另一端的電荷也不同。
在此后的研究中,團隊已經(jīng)從納米線開始轉(zhuǎn)而在材料上打孔數(shù)百萬個小孔或納米孔。他們發(fā)明的設(shè)備只有縮略圖大小,是人頭發(fā)寬度的五分之一,能夠產(chǎn)生大約一微瓦的功率,足以在一個大的LED屏幕上點亮一個像素。
那么,需要什么才能為整個房子供電呢?這正是里斯本另一個團隊Svitlana Lyubchyk教授正在努力做的一個名為Catcher的項目。該項目的目標(biāo)是將大氣濕度轉(zhuǎn)化為可再生能源,并創(chuàng)立了CascataChuva公司,這是一家旨在將這項研究商業(yè)化的初創(chuàng)公司。Catcher和相關(guān)項目從歐洲創(chuàng)新委員會獲得了近550萬歐元的資金,制造了一個可以產(chǎn)生1.5伏和10毫安電力小模塊。如果將這樣的20000個模塊堆疊在洗衣機大小的立方體中,每天可以產(chǎn)生10千瓦時的電力,大約相當(dāng)于英國普通家庭的耗電量。研究人員計劃在2024年制造一個這樣原型機進行演示。
這些設(shè)備的平準化能源成本——即發(fā)電機在其使用壽命內(nèi)的平均凈發(fā)電成本——起初會很高,但通過進入大規(guī)模生產(chǎn),研究人員希望大幅降低成本,最終使這種濕電力與太陽能和風(fēng)能具有競爭力。然而,要想實現(xiàn)這一點,他們需要投資、獲得原材料和加工設(shè)備。Catcher團隊使用氧化鋯——一種在燃料電池研究中感興趣的材料——取得了優(yōu)異的結(jié)果。該團隊承認,優(yōu)化原型機和擴大生產(chǎn)可能需要數(shù)年時間,但如果他們成功了,好處是顯而易見的。與太陽能或風(fēng)能不同,濕度發(fā)電機可以晝夜工作,室內(nèi)外和許多地方都可以。
這一切現(xiàn)在看起來還像是天方夜譚,特斯拉實現(xiàn)空中無限電力的夢想還有很長的路要走。但科學(xué)家表示,我們可能會在多云的天空中找到樂觀的理由?!按罅康哪芰績Υ嬖诳諝庵械乃肿又校@就是我們在雷暴期間獲得閃電效應(yīng)的地方。這種能量的存在是毋庸置疑的,問題是我們?nèi)绾问占?。?/p>