ניתן להשתמש בכמעט כל חומר כדי להפוך את האנרגיה שבלחות האוויר לחשמל, מדענים מצאו בתגלית שעלולה להוביל להפקה מתמשכת של אנרגיה נקייה עם זיהום מינימלי.
המחקר, שפורסם במאמר ב-Advanced Materials, מתבסס על עבודה משנת 2020 שהראתה לראשונה שניתן למשוך אנרגיה מהלחות באוויר באמצעות חומר שנלקח מחיידקים. המחקר החדש מראה שניתן להשתמש כמעט בכל חומר, כמו עץ או סיליקון לדוגמה, כל עוד ניתן לרסק אותו לחלקיקים קטנים וליצור אותו מחדש עם נקבוביות מיקרוסקופיות. אבל יש הרבה שאלות לגבי התאמת הגודל.
"את מה שהמצאנו, אפשר לדמיין כענן קטן שיוצר בידי אדם", אמר ג'ון יאו, פרופסור להנדסה באוניברסיטת מסצ'וסטס באמהרסט והמחבר הבכיר של המחקר. "זה באמת מקור נגיש מאוד ועצום של חשמל נקי מתמשך. תארו לעצמכם שיש חשמל נקי זמין בכל מקום שאתם הולכים". זה יכול לכלול יער, תוך כדי הליכה על הר, במדבר, ביישוב מרוחק או על הכביש.
הגנרטור המופעל על ידי אוויר, המכונה "Air-gen" ("אייר-ג'ן" בעברית), יציע חשמל נקי מתמשך מכיוון שהוא משתמש באנרגיה מלחות, שתמיד קיימת, ולא תלוי בשמש או ברוח. בניגוד לפאנלים סולאריים או טורבינות רוח, שזקוקות לסביבות ונסיבות ספציפיות כדי לשגשג, האייר-ג'ן יכול תיאורטית ללכת איתנו לכל מקום, אמר יאו.
עם זאת, פחות לחות פירושה שניתן יהיה לקצור פחות אנרגיה, הוסיף יאו. חורף, עם אוויר יבש יותר, יפיק פחות אנרגיה מאשר בקיץ.
המכשיר, שבגודל של ציפורן ודק יותר משערה בודדת, מנוקד בחורים זעירים המכונים ננו-נקבים. הקוטר של החורים קטן מ-100 ננומטר, או פחות מאלפית מרוחב של קווצת שיער אדם. החורים הזעירים מאפשרים למים באוויר לעבור דרכם באופן שייצור חוסר איזון טעינה בחלק העליון והתחתון של המכשיר, ולמעשה יוצר סוללה הפועלת ברציפות.
"אנחנו פותחים דלת רחבה להפקת חשמל נקי מאוויר דליל", אמר שיאומנג ליו, חוקר נוסף. בעוד אב טיפוס אחד מייצר רק כמות קטנה של אנרגיה – כמעט מספיק כדי להפעיל נקודת אור על מסך גדול – בגלל גודלו, יאו אמר כי ניתן לערום את האייר-ג'נים זה על גבי זה, כנראה עם רווחים מינימליים של אוויר ביניהם. אחסון החשמל הוא נושא נפרד, הוא הוסיף.
יאו העריך שכמיליארד אייר-ג'נים, שנערמים לגודל של בערך מקרר, יכולים לייצר קילוואט של חשמל ובתנאים אידיאליים לספק חשמל לכל הבית. הצוות מקווה להוריד הן את מספר המכשירים הדרושים לכך והן את הנפח שהם תופסים על ידי הפיכת הכלי ליעיל יותר. אבל זה עשוי להיות מאתגר.
תחילה על המדענים לברר איזה חומר יהיה היעיל ביותר לשימוש באקלים שונים. בסופו של דבר, יאו אמר שהוא מקווה לפתח אסטרטגיה להגדלת המכשיר מבלי לחסום את הלחות שניתן ללכוד. הוא גם רוצה להבין כיצד לערום את המכשירים זה על גבי זה ביעילות וכיצד להנדס את האייר-ג'ן כך שהמכשיר יישאר בגודל זהה אך ילכוד יותר אנרגיה.
לא ברור כמה זמן זה ייקח, אבל יאו אופטימי: "ברגע שאנחנו מייעלים את זה, אפשר לשים את זה בכל מקום".
זה יכול להיות מוטבע בצבעי קיר בבית, עשוי בקנה מידה גדול יותר בחלל לא מנוצל בעיר, או זרוק בכל מיני חללים שקשה להגיע אליהם במשרד. ומכיוון שהוא יכול להשתמש כמעט בכל חומר, הוא יכול להפיק פחות מהסביבה מאשר צורות מתחדשות אחרות של אנרגיה.
"כל כדור הארץ מכוסה בשכבה עבה של לחות", אמר יאו. "זהו מקור עצום של אנרגיה נקייה. זו רק ההתחלה של השימוש בזה".
