¿Se puede generar electricidad a partir del aire?

Los ingenieros lo llaman el "efecto de generación de aire genérico", donde los nanoporos se modifican en casi cualquier material para recolectar energía escalable, económica e ininterrumpida de manera eficiente..

El acceso a energía limpia las 24 horas del día, los 7 días de la semana, es esencial para un futuro sostenible y resiliente. Garantiza la reducción de las emisiones de carbono, mitiga el cambio climático, promueve la independencia energética, promueve la salud ambiental y allana el camino para un mundo más verde y sostenible para las generaciones futuras.

Investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst han descubierto un método innovador llamado efecto genérico Air-Gen. Este descubrimiento innovador permite la generación continua de electricidad a partir de la humedad atmosférica utilizando cualquier material con nanoporos de menos de 100 nanómetros. La tecnología escalable y no disruptiva permite la generación de energía continua y asequible a partir de diferentes materiales y supera las limitaciones de la energía renovable condicional.

El aire contiene una tremenda electricidad. Los investigadores imitaron las nubes y construyeron una pequeña nube predecible y continua para capturar y recolectar electricidad de manera confiable. La nube hecha por el hombre se basa en el "efecto de generación de aire genérico" y utiliza continuamente la electricidad del aire. Se basa en el descubrimiento del uso de nanocables de proteínas de la bacteria Geobacter sulfurreducens para recolectar electricidad del aire. Después de descubrir la generación de energía aérea por Geobacter, el equipo descubrió que el "efecto de generación de aire" es universal: cualquier material con agujeros de menos de 100 nm puede recolectar electricidad. El parámetro del camino libre medio determina la distancia que recorren las moléculas de agua en el aire antes de chocar entre sí, alrededor de 100 nm.

El equipo desarrolló un recolector de corriente con nanoporos por debajo de 100 nm en una fina capa de material. Las moléculas de agua que penetran chocan con los bordes de los poros y crean un desequilibrio de carga similar a las nubes. Esto crea una batería alimentada por humedad que funcionará indefinidamente. Los investigadores explican que el concepto es nuevo y lleno de potencial y ofrece varias posibilidades. El diseño de la cosechadora puede ser flexible, utilizando una amplia gama de materiales para una construcción asequible y adaptable. Por ejemplo, se podrían usar diferentes materiales para cosechadoras en bosques tropicales o ambientes áridos. La cosechadora funciona constantemente, independientemente del clima y el viento, ya que siempre hay humedad. Esto supera las limitaciones de las tecnologías dependientes del clima, como la energía eólica o solar.

Debido a su delgadez, los dispositivos generadores de aire se pueden apilar en grandes cantidades, aumentando de manera eficiente la capacidad de energía sin aumentar la huella del dispositivo. Esto permite que las empresas de servicios públicos utilicen energía en el rango de los kilovatios. Los investigadores imaginan un futuro en el que la electricidad limpia esté disponible en todas partes gracias al efecto universal Air-Gen.

Referencia: "Efecto genérico de generación de aire en materiales nanoporosos para la recolección de energía sostenible a partir de la humedad del aire" por Xiaomeng Liu, Hongyan Gao, Lu Sun y Jun Yao, 5 de mayo de 2023, Materiales avanzados.
DOI: 10.1002/adma.202300748