Uus lahendus võimaldab õhust elektrit toota

 (161)
Uus lahendus võimaldab õhust elektrit toota
Hetkel on võimalik uue lahendusega elektrit anda väga väikestele elektriseadmele, kuid see on teadlaste sõnul skaleeritav.Foto: UMass Amherst/Yao ja Lovley laborid

Massachusettsi Amhersti ülikooli teadlased on loonud nanosüsteemi, millega saab õhuniiskusest elektrit toota.

Uus seadeldis sai nimeks Air-Gen ja sisaldab looduslikest valkudest loodud elektrit juhtivat nanotraadistikku. Traati valmistab Geobacter-i nimeline bakter. Valkudest koosnev traadistik ühendab süsteemis paiknevaid elektroode nii, et elektrivool tekib õhus olevast õhuniiskusest.

"Me oleme võimelised tootma elektrit lihtsalt õhust," on üks uue süsteemi loonud elektriinsener Jun Yao oma leiutise üle uhke. "Air-Gen toodab puhast elektrit 24 tundi päevas, seitse päeva nädalas. See on siiani kindlasti kõige põnevam lahendus, kus nanotraadistikke kunagi kasutatud on," arvab ta.

Üdini hea

Yao ja temaga koos uue lahenduse kallal töötanud mikrobioloogi Derek Lovley sõnul on uuel lahendusel vaid positiivsed küljed ja midagi halba leida on raske. Niimoodi elektrit tootes ei teki saastet, samuti on tegemist taastuvenergiaga ning elektrit on isegi võimalik toota sellistes kohtades, kus õhuniiskus tegelikult väga madal on. Lovley viitab koguni, et võrreldes ülejäänud taastuvenergiaga on süsteemil suur pluss - see ei vaja ei päikesevalgust ega tuult ning töötab ka siseruumides.

Air-Gen seadmes paikneb vähem kui kümne mikroni (üks mikron = 0,001 millimeetrit) paksune valgust nanotraadistikust kilejas mass, mis paikneb elektroodil. Kile peal paikneb teine elektrood, mis katab selle vaid osaliselt. Kile seob õhust niiskust ning tekitab elektrijuhtivuse, keemiliste reaktsioonide ja nanotraadistikus olevate pooride abiga kahe elektroodi vahel elektrivoolu.

Seotud lood:

Kasutamisvõimalusi oleks palju

Loojate sõnul on Air-Gen võimeline hetkel elektrit andma vaid väga väikestele elektroonikaseadmetele, kuid loodavad juba lähitulevikus välja töötada sellise suurusega lahenduse, mis võiks anda elektrit näiteks nutikelladele ja kantavatele nutiseadmetele. Samuti otsitakse uuele tehnoloogiale rakendust nutitelefonides. See tähendab, et tulevikus ei vajaks nutiseadmed laadimist või vajaksid seda senisest oluliselt vähem.

See ei tähenda aga, et väikestele seadmetele voolu andmise juurde pidama jäädakse. "Suur eesmärk on välja töötada suuremal skaalal töötavad süsteemid," selgitab Yao. "Näiteks võiks tulevikus olla meie tehnoloogia integreeritud seinavärvi ja aidata majal oma energiavajadust täita. Samamoodi oleks võimalik luua eraldiseisvad generaatorid, mida saaks näiteks kasutada sellistes piirkondades, milleni muidu elektrivõrk ei ulatu," ütles teadlane. Yao hinnangul võivad nende loodavad süsteemid tulevikus anda märkimisväärse osa maailma elektritarbimisest.

Oluline roll uudse tehnoloogia arengul on Lovley hiljutistel avastustel. 30 aastat tagasi Potomaci jõest Geobacteri avastanud mees on viimasel ajal kõvasti arendanud nanotraadistike tootmist - see on nüüd odavam ja kiirem. "Me tegime kolibakterist valgust nanotraadistike tehase," ütles Lovley ise. "Sellise uue skaleeritava protsessi abiga ei ole nanotraadistiku puudus enam rakenduste välja töötamise pudelikael," loodab teadlane.

Yao hinnangul on praegune elektrisüsteem alles revolutsiooni algus. "See on kõigest esimene samm, mis viib meid uude ajastusse, kus elektroonilised süsteemid toimivad valkudel," sõnas ambitsioonikas innovaator.