Ο ηλεκτρισμός που παράγεται από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ μορίων νερού και μετάλλων μπορεί να μετατραπεί σε πηγή ενέργειας, όπως δείχνει έρευνα του Tel Aviv University (TAU) .
Η συγκεκριμένη έρευνα, της οποίας ηγήθηκε ο καθηγητής Κόλιν Πράις, σε συνεργασία με τους Χαντάς Σααρόνι και Τζούντι Λαξ, βασίζεται στην ανακάλυψη πως ηλεκτρισμός λαμβάνει χώρα στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ μορίων νερού και μεταλλικών επιφανειών. Η σχετική δημοσίευση έγινε στις αρχές Μαΐου στο Nature Scientific Reports.
Επιδιώξαμε να αξιοποιήσουμε ένα φυσικό φαινόμενο: Τον ηλεκτρισμό από το νερό» εξηγεί ο καθηγητής Πράις. «Ο ηλεκτρισμός στις καταιγίδες παράγεται μόνο από νερό σε διαφορετικές φάσεις- υδρατμοί, σταγονίδια και πάγο. Με είκοσι λεπτά ανάπτυξης νεφών φτάνουμε από τα σταγονίδια νερού σε μεγάλες εκλύσεις ηλεκτρισμού- αστραπές».
Οι ερευνητές επιχείρησαν να παράξουν μια μικρή μπαταρία χαμηλής τάσης που χρησιμοποιεί μόνο την υγρασία στον αέρα, βασιζόμενοι στα ευρήματα προηγούμενων ανακαλύψεων- για παράδειγμα τον 19ο αιώνα ο Μάικλ Φάραντεϊ είχε ανακαλύψει πως σταγονίδια νερού μπορούσαν να φορτίσουν μεταλλικές επιφάνειες εξαιτίας τριβών μεταξύ τους. Πιο πρόσφατη μελέτη έδειξε πως κάποια συγκεκριμένα μέταλλα δημιουργούν αμέσως ηλεκτρικό φορτίο όταν εκτίθενται σε υγρασία.
Οι επιστήμονες έκαναν ένα εργαστηριακό πείραμα για να διαπιστώσουν την τάση μεταξύ δύο διαφορετικών μετάλλων που είχαν εκτεθεί σε υψηλή σχετική υγρασία, ενώ το ένα ήταν γειωμένο. «Διαπιστώσαμε πως δεν υπήρχε τάση μεταξύ τους όταν ο αέρας ήταν ξηρός» λέει ο καθηγητής Πράις. «Μα όταν η σχετική υγρασία αυξήθηκε πάνω από το 60%, άρχισε να αναπτύσσεται τάση μεταξύ των δύο απομονωμένων μεταλλικών επιφανειών. Όταν μειώσαμε το επίπεδο υγρασίας κάτω από το 60%, η τάση χάθηκε. Όταν κάναμε το ίδιο πείραμα έξω σε φυσικές συνθήκες, είδαμε τα ίδια αποτελέσματα».
«Το νερό είναι ένα πολύ ξεχωριστό μόριο. Κατά τις μοριακές συγκρούσεις, μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρικό φορτίο από ένα μόριο σε άλλο. Μέσω τριβής, μπορεί να αναπτύσσει ένα είδος στατικού ηλεκτρισμού» εξηγεί ο Πράις. «Προσπαθήσαμε να αναπαράγουμε ηλεκτρισμό στο εργαστήριο και είδαμε πως διαφορετικές απομονωμένες μεταλλικές επιφάνειες θα συσσωρεύουν διαφορετικές ποσότητες φορτίου από τους υδρατμούς στην ατμόσφαιρα, αλλά μόνο εάν η σχετική υγρασία του αέρα είναι άνω του 60%. Αυτό γίνεται σχεδόν κάθε μέρα το καλοκαίρι στο Ισραήλ και κάθε μέρα στις πιο πολλές τροπικές χώρες».
Σύμφωνα με τον καθηγητή, η έρευνα αυτή αμφισβητεί καθιερωμένες αντιλήψεις για την υγρασία και τις δυνατότητές της ως πηγή ενέργειας. «Οι κόσμος ξέρει πως ο ξηρός αέρας οδηγεί σε στατικό ηλεκτρισμό...το νερό κανονικά θεωρείται καλός αγωγός ηλεκτρισμού, όχι κάτι που θα συσσώρευε φορτίο σε μια επιφάνεια. Ωστόσο φαίνεται πως τα πράγματα είναι διαφορετικά όταν η σχετική υγρασία υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο όριο» λέει σχετικά.
Οι επιστήμονες έδειξαν πως ο υγρός αέρας μπορεί να αποτελέσει πηγή ηλεκτρισμού για επιφάνειες, επιπέδου περίπου ενός volt. «Αν μια μπαταρία ΑΑ είναι 1,5V, ίσως να υπάρξει πρακτική εφαρμογή στο μέλλον, με ανάπτυξη μπαταριών που μπορούν να φορτιστούν από τους υδρατμούς στον αέρα» προσθέτει ο καθηγητής Πράις.
