Des chercheurs de l’Université du Massachusetts à Amherst ont trouvé un moyen de générer de l’électricité en récupérant l’humidité de l’air.
Selon un article publié dans la revue Matériaux avancésl’électricité peut être extraite de l’air à l’aide d’un appareil composé de presque n’importe quel matériau, nécessitant simplement que le matériau soit parsemé de nanopores de moins de 100 nanomètres (nm) – 0,000004 pouces – de diamètre.
“C’est très excitant”, a déclaré Xiaomeng Liu, auteur principal de l’article, dans un communiqué. “Nous ouvrons une grande porte pour récolter de l’électricité propre à partir de rien”, a déclaré Xiaomeng Liu, auteur principal de l’article. Liu est un étudiant diplômé en génie électrique et informatique au College of Engineering de l’UMass Amherst.
Les auteurs ont décrit comment la charge électrique inhérente des molécules d’eau dans l’air peut être récoltée à l’aide de ces minuscules nanopores, qui sont plus petits qu’un millième de la largeur d’un cheveu humain.
Ces pores ont la même taille que la longueur du “libre parcours moyen” entre les molécules d’eau, qui est la distance parcourue par les molécules dans l’air avant qu’elles ne heurtent une autre molécule d’eau.
En créant un dispositif avec de minuscules pores de la même taille que cette distance, 100 nm, les chercheurs ont permis de récolter la charge électrique naturelle de la molécule. Ce “générateur d’air”, ou Air-gen, fonctionne grâce à la petite taille des pores, ce qui signifie que les molécules d’eau se heurteraient facilement au bord du pore lorsqu’elles traverseraient la fine couche de matériau.
Cela signifie que la partie supérieure de l’Air-gen serait bombardée avec beaucoup plus de molécules d’eau porteuses de charge que la partie inférieure, créant un déséquilibre de charge comme dans un nuage, qui est le principe fondamental de génération d’un flux de charge électrique, comme foudre.
“L’air contient une énorme quantité d’électricité”, a déclaré Jun Yao dans le communiqué. Yao est professeur adjoint de génie électrique et informatique au College of Engineering de l’UMass Amherst et co-auteur de l’article. “Imaginez un monde futur dans lequel l’électricité propre est disponible partout où vous allez”, a-t-il déclaré. “L’effet Air-gen générique signifie que ce monde futur peut devenir une réalité.”
“Pensez à un nuage, qui n’est rien de plus qu’une masse de gouttelettes d’eau”, a déclaré Yao. “Chacune de ces gouttelettes contient une charge, et lorsque les conditions sont réunies, le nuage peut produire un éclair, mais nous ne savons pas comment capter de manière fiable l’électricité de la foudre.
“Ce que nous avons fait, c’est créer un nuage à petite échelle construit par l’homme qui produit de l’électricité pour nous de manière prévisible et continue afin que nous puissions la récolter. Ce qui est plus choquant, c’est que cet appareil peut être fabriqué à partir de presque n’importe quel matériau.
“La capacité de générer de l’électricité à partir de l’air – ce que nous appelions alors ‘l’effet Air-gen’ – s’avère être générique : littéralement, n’importe quel type de matériau peut récolter de l’électricité à partir de l’air, tant qu’il possède une certaine propriété”, a déclaré Yao. il a dit.
Cette idée a déjà été tentée auparavant, mais les auteurs ont déclaré que cette conception peut fonctionner pendant de plus longues périodes que les concepts précédents, leur donnant l’espoir qu’elle pourrait un jour fournir une source d’énergie continue et durable.
Les auteurs espèrent que leur découverte révolutionnaire pourrait aider à générer de l’électricité à partir de l’air à travers le monde, en utilisant n’importe quel matériau. Étant donné que l’air est toujours un peu humide, ces récupérateurs d’électricité n’auraient pas à dépendre du soleil ou du vent, comme d’autres formes d’énergie renouvelable.
« L’idée est simple », dit Yao, « mais elle n’a jamais été découverte auparavant et elle ouvre toutes sortes de possibilités.
De plus, l’Air-gen pourrait être empilé, augmentant ainsi la quantité d’électricité générée. Selon les auteurs, des milliers d’Air-gens empilés ensemble pourraient fournir une puissance de niveau kilowatt pour une utilisation générale des services publics d’électricité.
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