Buzz
Theo các nhà nghiên cứu từ Đại học Tel Aviv, nguồn điện tạo ra từ sự tương tác giữa phân tử nước và kim loại có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng tái tạo phong phú và luôn sẵn có.
Chúng ta đã quen với năng lượng Mặt trời, gió, nước, địa nhiệt và sóng biển. Nhưng ít ai để ý rằng, hơi nước trong khí quyển cũng có thể trở thành một nguồn cung cấp điện tái tạo tiềm năng trong tương lai gần.
Mặc dù có vẻ không thể tin được, nhưng điều này hoàn toàn có thể trở thành hiện thực nhờ vào cơ chế tương tác giữa các phân tử nước và bề mặt kim loại.
Giáo sư Colin Price đã cùng với giáo sư Hadas Saaroni và nghiên cứu sinh Judi Lax từ Phân hiệu Khoa học môi trường và Trái Đất của Đại học Tel Aviv phát triển một loại pin điện siêu nhỏ chỉ sử dụng độ ẩm trong không khí để tạo ra điện.
Theo Price: 'Chúng tôi đã cố gắng khai thác một hiện tượng tự nhiên, đó là tạo ra điện từ nước. Nguồn điện trong cơn bão được tạo ra từ nước trong các giai đoạn khác nhau, chẳng hạn như hơi nước, giọt nước và băng. Khi đám mây hình thành, chúng thu thập giọt nước và tạo ra các tia sét lớn, cụ thể là tia sét'.
Mục tiêu của các nhà nghiên cứu không phải là tạo ra hiện tượng sét mà là xem liệu viên pin nhỏ của họ có thể được sạc bằng hơi nước trong không khí hay không. Cuối cùng, thử nghiệm của họ đã thành công.
Trong thực tế, nghiên cứu chủ yếu dựa trên những phát hiện từ thời cổ đại. Vào thế kỷ 19, nhà vật lý người Anh Michael Faraday quan sát được giọt nước có thể điện hoá trên bề mặt kim loại do ma sát. Một số nghiên cứu gần đây cũng xác nhận rằng, một số kim loại có thể điện hoá khi tiếp xúc với độ ẩm.
Để thử nghiệm mẫu pin, nhóm nghiên cứu tiến hành thí nghiệm để xác định điện áp giữa hai kim loại khác nhau khi tiếp xúc với độ ẩm cao. Một trong những kim loại này được kết nối với đất.
Giáo sư Price giải thích: 'Chúng tôi thấy không có điện áp giữa chúng khi không khí khô. Nhưng khi độ ẩm tăng lên trên 60%, điện áp bắt đầu xuất hiện trên bề mặt kim loại. Khi giảm độ ẩm xuống dưới 60%, điện áp biến mất. Khi thực hiện thí nghiệm ngoài trời trong điều kiện tự nhiên, kết quả cũng tương tự'.
Price nhấn mạnh: 'Nước là một phân tử đặc biệt. Trong quá trình va chạm giữa các phân tử, nó có thể truyền điện từ phân tử này sang phân tử khác. Thông qua ma sát, nó tạo ra một loại điện tĩnh. Chúng tôi đã cố gắng tái tạo điện trong phòng thí nghiệm và phát hiện ra rằng, các bề mặt kim loại khác nhau tích tụ các lượng điện tích khác nhau từ hơi nước trong khí quyển. Nhưng điều này chỉ xảy ra khi độ ẩm không khí tương đối trên 60%'.
Nguồn năng lượng tái tạo ở các nước đang phát triển
Một tin vui là điều kiện để tạo ra điện trong nghiên cứu thường thấy chủ yếu ở các nước đang phát triển, đặc biệt là ở vùng nhiệt đới ẩm có độ ẩm từ 60% trở lên.
Giờ đây, độ ẩm trở thành một nguồn năng lượng tái sử dụng và liên tục sản xuất. Nhóm nghiên cứu chỉ ra, không khí ẩm có thể được sử dụng để sạc các bề mặt với điện áp khoảng 1V. Phương pháp này cũng có thể được sử dụng hiệu quả để cung cấp điện tới các khu vực sâu vùng xa, nơi lưới điện khó tiếp cận.
Theo Price, trong tương lai sẽ xuất hiện các viên pin có thể sạc bằng hơi nước trong không khí.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Scientific Reports vào tháng 5 vừa qua.
Xem thêm tại InterestingEngineering
