近年來,再生能源領域的研究在不斷尋找新能源的過程中取得了長足的進步。其中一項已開始引起人們極大興趣的創新是 濕電,一種由 空氣中的濕度。這個概念源自於某些材料響應濕度變化而產生電荷的能力,目前正在發展過程中,可能會徹底改變我們獲取能量的方式。
什麼是濕電?
La 濕電也稱為 濕電能,是一種利用環境濕度發電的創新方法。與太陽能或風能等其他再生能源不同,它不依賴特定的氣候因素,如直射陽光或風。吸濕材料是這種現象的關鍵,因為它們能夠吸收環境中存在的水分子並產生電位差,從而產生電力。
這項進步源自於麻薩諸塞州大學(麻省大學)和坎皮納斯大學(巴西)等大學的開創性研究,為再生能源領域開闢了新的可能性。研究表明,某些材料,例如 氧化石墨烯(GO) 或 蛋白質奈米線,與濕氣接觸時會產生電荷。
對於氧化石墨烯,黏附在其表面的水分子會產生電位差,當連接到外部電路時,可以產生電流。這是一個關鍵的發現,因為人們認為這些材料需要陽光才能發電。 濕電沒有這些氣象限制,這使其成為未來非常有前途的解決方案。
濕電如何運作?
利用濕度發電的過程是基於吸濕材料與環境中水分子之間的相互作用。如前所述,這些材料能夠 吸收水分 並生成一個 負載差。 在 捕手項目由歐盟資助的一項研究表明,大氣中的水在與空氣中的灰塵顆粒接觸後會積聚電荷。這些顆粒和水滴之間的相互作用產生很小的電位差,當電位差足夠大時,可以獲得有用的電流。
主要材料
此類能源最常用的材料之一是 蛋白質奈米線 生長自 硫還原地桿菌,一種能夠在與水分接觸時轉移電子的細菌。該裝置 空氣能 由麻省大學阿默斯特分校開發的技術透過將這些奈米線與微小電極連接起來,從空氣中發電。
另一個有希望的例子是使用 氧化石墨烯(GO),一種已證明具有強大的產生電荷能力的材料。當大氣中的水分子黏附到GO表面時,會發生電荷差異,導致電子流向水分子,進而產生電流。
電極和奈米孔
的處置 電極 它對於提高濕電效率也起著至關重要的作用。事實上,他們使用導電金屬,例如 鉑, 金 o 普拉塔 以提高電力捕獲效率。
此外,材料的結構也對其產生能量的能力有直接影響。最近的研究表明,透過創建 奈米孔 在這些材料(即小於 100 奈米的微小穿孔)中,可以增加收集的水分量,從而增加產生的能量。
濕電的未來應用
儘管該技術仍處於開發階段,但其潛力非常高。短期內,已經在探索應用程式來滿足 小型設備 例如智慧手錶、醫療感測器和物聯網設備。這些系統非常適合濕電,因為它們需要很少的能量,並且在許多情況下用於始終存在濕度的地方,例如家庭或建築物內。
在更遙遠的未來,可以考慮大規模應用。研究如 獵人項目 他們專注於開發能夠將濕氣能量轉化為更大能量的材料和設備。例如,這些設備的集成 太陽能板 在沒有太陽能的夜間運行。
在濕度較高的地方,例如熱帶環境,這些 濕電集熱器 它們可以安裝在家庭中,以產生持續的環保能源。此外,其 24/7 的可用性超過了太陽能和風能等其他再生能源的間歇性。
目前的研究和挑戰
目前濕電技術發展的挑戰之一是 可擴展性。單一設備產生的電量相對較小,因此研究人員正在尋找堆疊多個設備或改進材料的方法以增加產生的電量。
El 守望者項目 正在開發一個 1 平方米的原型面板,可產生高達 20W/m2 的功率。儘管不足以供應整個家庭,但這是邁向商業可行性的一大步。從長遠來看,將該技術與其他形式的能源發電結合可能會帶來 更多元化和永續的能源基礎設施.
材料的選擇仍然是一個重要方面。奈米材料價格昂貴,而且尚未達到大規模商業化所需的工業可擴展性。然而,奈米技術的進步繼續為開發更經濟、更有效率的設備打開了大門。
人們對濕電的興趣持續增長,來自諸如 歐洲聯盟 CATCHER 等計畫指出,人們對這種新興技術寄予厚望。
濕電仍處於發展的早期階段,但它有望成為再生能源領域的關鍵技術之一。隨著研究人員不斷改進材料和技術,我們可能很快就會看到可以改變我們獲取和使用能源方式的實際應用。
對我來說,巨大的未知數出現了。
我想知道這個程序是否影響雲層?
它的自然形態,自主性,質量還是耐用性?
我們知道,它們通過為各種生活提供水來調節生態系統。
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少量的雲將給我們帶來更嚴重的問題:
進一步加速全球變暖和破壞
土壤肥力(叢林,森林,農作物,牲畜),
河流(含水層生活,乾旱)等把他們變成沙漠地區。
我想認為這不是某些機會主義者的事。
為了獲得融資和豐厚的利潤欺騙了人們,
一群僱傭軍科學家贊同這些論點。
我想強調一些更重要的事情,以使自己了解並討論:
我說只有零排放的清潔能源是不夠的。
如果我們繼續注入越來越多的能量,它必須在某個地方散發出來……
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穿著破舊,刺穿我們心愛的氣氛。
也許可以無限添加能量而不影響
環境; 即使是可再生和清潔的?
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