Испарение — является ключевым компонентом водного цикла Земли и одной из самых доминирующих форм в мире энергетической передачи — и считается, что поскольку климат нагревается, темпы испарения увеличатся и приведут к большей влажности в более низкой атмосфере. Тем не менее, одна из лабораторий Колумбийского университета стремится использовать испарения для производства энергии. Используя естественные свойства спор, они создали два устройства, которые производят возобновляемую энергию от испарения. Ученые надеется, что однажды эти устройства будут улучшены, чтобы производить электричество от крупных плавающих электростанций, или из вращающихся машин, сродни ветряным двигателям, которые установят выше воды.
Озгур Сахин, доктор философии — ведущий автор работы опубликованной в Nature Communications, детализирует новую технологию. Его исследование опирается на работы, в которых бактериальные споры расширяются и сжимаются в ответ на изменение влажности, делая это похожим образом как мышцы. Ученый и его ученики из университета считают, что эффективность этих спор может быть использована для использования испарения чтобы генерировать движение в энергию.
В лаборатории разработали два устройства; Первый плавающий поршень с приводом от двигателя (фото сверху), в котором споры приклеены к обеим сторонам тонкой полоске, сродни кассетной пленке. При воздействии сухого воздуха с бактериальными спорами, лента формирует волнистую форму, и независимо от того что к ней присоединено, она тащит это, а при воздействии влажности, лента выпрямляется.
Эта лента была помещена в пластмассовую коробку, которая плавает в воде и имеет ставни сверху. Когда лента реагирует на влажность чтобы полностью выпрямиться, ставни открываются выпуская влажность, далее лента сокращаться, снова закрывая ставни. Когда коробка была прикреплена к генератору, движение поршня производило достаточно энергии, чтобы создавать мерцание света.
Второе устройство окрестили как «Влажная Мельница» — которое выглядит скорее как ветряная мельница, и имеет закрепленные споры размещенные на концах небольших кусочках лент, которые прикреплены к колесу. Половина колеса заключена в пластмассовый корпус, где лента подвергается воздействию влажности и выпрямляется, в то время как другая половина колеса остается открытым, где лента сжимается.
Колесо закрепили на небольшой игрушечный автомобиль, для которого энергии было достаточно, чтобы сдвинуть автомобиль вперед. Исследователи полагают, что устройство может производить намного больше электричества, если поместить его сверху воды, как ветровую турбину.
Кроме того, Озгур Сахин утверждает, что используя испарение, эта форма возобновляемой энергии могла бы напрямую повлиять на изменение климата — хранение влажности ближе к земле — обеспечит абсолютно чистую форму контроля.
Источник: Phys.org