Учёные нашли новый способ добывать электричество, и это пахнет прорывом. Требуются только воздух и бактерии
Американские учёные нашли уникальный способ генерировать электричество буквально из ничего и считают, что это открытие может стать прорывом в энергетике будущего. Звучит невероятно, но для производства зарядов нужны только воздух, микробы с невероятными способностями и особое устройство Air-gen.
Исследователи из Массачусетского университета, расположенного в городе Амхерст, выяснили, как генерировать электрический ток, используя влагу в воздухе и особый микроб. О необычном способе они рассказали в журнале Nature 17 февраля, а также поделились подробностями успешного эксперимента с журналистами Vice.
Оказалось, что учёные создали особый генератор с воздушным приводом, который назвали Air-gen. Он работает, когда вода в воздухе вступает в реакцию с микроскопическими проводящими нитями — это взаимодействие и создаёт электрический заряд. Технология находится на стадии разработки, но потенциально может стать источником устойчивой энергии, считают специалисты.
Мы буквально производим электричество из воздуха. Air-gen генерирует чистую энергию 24 часа и семь дней в неделю, — сказал инженер-электрик Цзюнь Яо. — Это самое удивительное и захватывающее применение белковых нанопроводов.
Нанопроволоки (или нитевидный нанокристалл) — это крошечные белковые струны диаметром около одной миллиардной метра, которые могут нести электрический заряд. Учёные пришли к выводу, что микроорганизм Geobacter, который был найден на реке Потомак около 30 лет назад, может делать то, что пока что не было замечено ни за одной известной бактерией — помогать производить электричество, создавая эти нанопроволоки в процессе своей жизнедеятельности.
Исследователи решили поместить слой нанопроволоки между двумя электродами, подвешенными в воздухе, создав своеобразный сэндвич.
Плёнка нанопроволоки способна абсорбировать пары воды, присутствующие в атмосфере, за счёт чего создаётся градиент влажности, — рассказал учёный Дерек Ловли, который первым изолировал Geobacter. — С его помощью в материале нанопроволоки осуществляется диффузия протонов, а это в свою очередь приводит к образованию электрического заряда.
Как специалисты рассказывают в отчёте, устройство вырабатывает постоянное напряжение около 0,5 Ватт в течение 20 часов, затем ему требуется перезарядка. Экспертам уже удалось зажечь от Air-gen маленькие светодиодные лампочки. Учёные не смогли заставить Geobacter создать достаточно нанопроволоки для дальнейшего расширения технологии, но уже собираются протестировать свой метод на другой бактерии — E. coli — и заставить её производить нанопроволоки в промышленном масштабе.
Ловли надеется, что способность генерировать электричество из воздуха с использованием белковых нанопроводов может быть полезной, так как человечество уже пытается избавиться от зависимости от ископаемого топлива, пока не стало слишком поздно.
Мы столкнулись с климатическим кризисом, и внезапно произошло это счастливое открытие, которое, по сути, даёт альтернативу. Нам очень повезло.
Сейчас учёные работают над расширением технологии, чтобы обеспечить выработку ещё большего количества энергии. Предполагается, что впоследствии с помощью небольшой пластинки нанопроволоки получится заряжать умные часы и даже телефон.
Конечная цель — создание крупномасштабных систем. Например, эта технология может быть включена в краску для стен, которая будет питать ваш дом. Или мы можем разработать автономные генераторы с пневматическим приводом, которые будут поставлять электроэнергию из сети, — сказал Яо. — Как только мы перейдём к промышленным масштабам производства проволоки, мы сможем создать большие системы, которые внесут существенный вклад в устойчивое производство энергии.
Но электричество из воздуха — это не единственное, чем может похвастаться наука, ведь другим исследователям удалось пойти ещё дальше и даже вернуть слепым людям зрение. Для этого потребовались не операции, а специальные импланты. Испытания уже завершены, и это успех.
Впрочем, земные учёные достигли успеха не во всех сферах, и это доказывает отрывок из старого научного шоу от BBC. Там люди из 1989 года пытаются представить, какой жизнь станет через 30 лет, но это серьёзный вызов современности.
