Nhân loại vừa đạt được một cột mốc lịch sử khi tạo ra điện từ không khí

Theo đó, các nhà khoa học đã phát hiện ra phương pháp tạo ra điện từ độ ẩm trong không khí, từ đó mở ra triển vọng cho nguồn năng lượng sạch và bền vững. Thiết bị đột phá này có khả năng thu thập độ ẩm để sản xuất điện, và nếu công nghệ này được chứng minh khả thi có thể mang lại lợi ích lớn cho ngành năng lượng của Mỹ.

Nguồn năng lượng từ độ ẩm trong không khí là rất lớn.

Báo cáo của Đại học Massachusetts Amherst (UMass Amherst) cho biết, bất kỳ vật liệu nào cũng có thể được biến thành thiết bị thu thập điện từ độ ẩm. Chìa khóa của công nghệ này nằm ở việc lấp đầy các lỗ nano có đường kính nhỏ hơn 100 nanomet trong vật liệu - một quá trình được gọi là “hiệu ứng Air-gen”.

Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng đây là một bước đột phá bởi độ ẩm trong không khí là nguồn năng lượng dồi dào và luôn có sẵn, khác với năng lượng mặt trời hay gió. Tiềm năng của năng lượng không khí chưa được khai thác do quy trình phức tạp yêu cầu phát triển các phương pháp tổng hợp vật liệu độc đáo.

Cốt lõi của hiệu ứng Air-gen là các nanopore, cho phép nước và không khí đi qua, từ đó tạo ra điện tích bề mặt. Khi các phân tử nước di chuyển qua lớp vật liệu, chúng tạo ra điện tích và dẫn đến sự mất cân bằng điện tích tương tự như trong các đám mây, từ đó tạo ra “cơn giông” nhỏ có thể chuyển đổi thành điện.

Chìa khóa của công nghệ đến từ hiệu ứng hiệu ứng Air-gen.

Jun Yao, phó giáo sư kỹ thuật điện và máy tính tại UMass Amherst, cho biết: “Không khí chứa một lượng điện khổng lồ. Chúng tôi đã tạo ra một đám mây nhỏ do con người tạo ra có thể sản xuất điện một cách liên tục và dự đoán được”.

Mặc dù quy trình Air-gen có tiềm năng lớn nhưng hiện tại thiết bị vẫn chưa thể mở rộng quy mô cho các ứng dụng thực tế. Các nhà nghiên cứu chỉ có thể sản xuất một phần nhỏ điện, điều này đặt ra nghi ngờ về khả năng tạo ra năng lượng quy mô lớn. Nếu không có cải tiến đáng kể, tiềm năng của công nghệ này sẽ thấp hơn.

Cần nhớ rằng các nỗ lực sử dụng độ ẩm để sản xuất điện trước đây đã thất bại do phụ thuộc vào vật liệu đắt tiền và có tuổi thọ ngắn. Tuy nhiên, phương pháp mới này hướng đến việc sử dụng các vật liệu như gỗ hoặc silicon, có thể tẩm các lỗ nhỏ để phục vụ cho quy trình Air-gen.

Vẫn có những hạn chế cần giải quyết đối với công nghệ.

Trong khi tiềm năng của công nghệ này đang được đánh giá, một dự án nghiên cứu khác cũng đang được các nhà khoa học thực hiện và thu hút sự chú ý với bước đột phá trong sản xuất điện mặt trời nhằm cho phép tấm pin hoạt động vào ban đêm.

Kiến Tường - Tổng hợp