Les scientifiques trouvent un moyen de produire de l’énergie à partir de l’air en utilisant presque n’importe quel matériau

Presque tous les matériaux peuvent être utilisés pour transformer l’énergie de l’humidité de l’air en électricité, ont découvert des scientifiques dans une découverte qui pourrait conduire à la production continue d’énergie propre avec peu de pollution.

La recherche, publiée dans un article dans Advanced Materials, s’appuie sur des travaux de 2020 qui ont d’abord montré que l’énergie pouvait être extraite de l’humidité de l’air en utilisant des matériaux récoltés à partir de bactéries. La nouvelle étude montre que presque tous les matériaux peuvent être utilisés, comme le bois ou le silicium, tant qu’ils peuvent être réduits en petites particules et refaits avec des pores microscopiques. Mais il y a beaucoup de questions sur la façon de mettre à l’échelle le produit.

“Ce que nous avons inventé, vous pouvez imaginer que c’est comme un nuage artificiel à petite échelle”, a déclaré Jun Yao, professeur d’ingénierie à l’Université du Massachusetts à Amherst et auteur principal de l’étude. “Il s’agit vraiment d’une énorme source d’électricité propre continue, très facilement accessible. Imaginez avoir de l’électricité propre disponible partout où vous allez.”

Cela pourrait inclure une forêt, lors d’une randonnée en montagne, dans un désert, dans un village rural ou sur la route.

Le générateur à air comprimé, connu sous le nom de “Air-gen”, offrirait une électricité propre en continu car il utilise l’énergie de l’humidité, qui est toujours présente, plutôt que de dépendre du soleil ou du vent. Contrairement aux panneaux solaires ou aux éoliennes, qui ont besoin d’environnements spécifiques pour prospérer, les générateurs d’air pourraient éventuellement aller n’importe où, a déclaré Yao.

Moins d’humidité, cependant, signifierait que moins d’énergie pourrait être récoltée, a-t-il ajouté. Les hivers, avec un air plus sec, produiraient moins d’énergie que les étés.

L’appareil, de la taille d’un ongle et plus fin qu’un cheveu, est parsemé de minuscules trous appelés nanopores. Les trous ont un diamètre inférieur à 100 nanomètres, soit moins d’un millième de la largeur d’une mèche de cheveux humains.

Les minuscules trous permettent à l’eau dans l’air de passer d’une manière qui créerait un déséquilibre de charge dans les parties supérieure et inférieure de l’appareil, créant ainsi une batterie qui fonctionne en continu.

“Nous ouvrons une grande porte pour récolter de l’électricité propre à partir de rien”, a déclaré Xiaomeng Liu, un autre auteur et étudiant diplômé en ingénierie de l’UMass, dans un communiqué.

Alors qu’un prototype ne produit qu’une petite quantité d’énergie – presque assez pour alimenter un point de lumière sur un grand écran – en raison de sa taille, Yao a déclaré que les Air-gens peuvent être empilés les uns sur les autres, potentiellement avec des espaces d’air entre eux. . Le stockage de l’électricité est une question distincte, a-t-il ajouté.

Yao a estimé qu’environ 1 milliard d’Air-gens, empilés pour avoir à peu près la taille d’un réfrigérateur, pourraient produire un kilowatt et alimenter en partie une maison dans des conditions idéales. L’équipe espère réduire à la fois le nombre d’appareils nécessaires et l’espace qu’ils occupent en rendant l’outil plus efficace. Faire cela pourrait être un défi.

Les scientifiques doivent d’abord déterminer quel matériau serait le plus efficace à utiliser dans différents climats. Finalement, Yao a déclaré qu’il espère développer une stratégie pour agrandir l’appareil sans bloquer l’humidité qui peut être capturée. Il veut également comprendre comment empiler efficacement les appareils les uns sur les autres et comment concevoir l’Air-gen afin qu’un appareil de même taille capte plus d’énergie.

On ne sait pas combien de temps cela prendra.

“Une fois que nous l’avons optimisé, vous pouvez le mettre n’importe où”, a déclaré Yao.

Il peut être intégré dans la peinture murale d’une maison, fabriqué à plus grande échelle dans un espace inutilisé d’une ville ou jonché dans les espaces difficiles d’accès d’un bureau. Et parce qu’il peut utiliser presque n’importe quel matériau, il pourrait extraire moins de l’environnement que d’autres formes d’énergie renouvelables.

“La terre entière est recouverte d’une épaisse couche d’humidité”, a déclaré Yao. “C’est une énorme source d’énergie propre. Ce n’est que le début de son utilisation.”