Энергия из влажного воздуха: ученые создали самозарядную батарею

По мнению ряда исследователей, половина солнечной энергии, попадающей на Землю, идет на испарение воды, покрывающей 71% поверхности планеты. Австралийская компания Strategic Elements хочет использовать эту энергию, и разработала вместе с представителями ряда научно-исследовательских центров батарею, с помощью которой электроника будет заряжаться сама, без проводов, только за счет молекул воды. Сообщает издание Newatlas.

Акции Strategic Elements подскочили на 40%, когда компания объявила о прорыве — ей удалось повысить уровень электрического заряда в своей разработке с миллиампер-часов до ампер-часов. Инженеры назвали свое изобретение Energy Ink и утверждают, что на изготовление генерящих энергию чернил идут безопасные, неогнеопасные и экологичные материалы, и что их можно наносить на гибкие поверхности.

Одна из очевидных сфер применения таких батарей — носимые устройства для фитнеса. Человеческое тело выделяет влагу во время движения, тем более, интенсивного. Этого количества более чем достаточно, чтобы запитать большинство «электронных пластырей», которые приклеивают на кожу и которые мониторят жизненные показатели. Что приятно, батарейка таким устройствам не потребуется.

Прототип MEG уже доказал свою эффективность, питая калькуляторы и небольшие датчики. Он состоит из пары электродов, подключенных к гидрофильному «функциональному слою» из оксида графена. Протоны в функциональных группах этого слоя, неподвижные при сухости — начинают впитывать молекулы воды из воздуха, когда достаточно влажно. В процессе молекулы ионизируются, запуская распад в функциональных группах и высвобождая положительно заряженные ионы водорода.

Мигрируя к более сухой стороне слоя, ионы создают разделение зарядов и генерируют напряжение в электродах.

Обработав оксид графена хлорноватистой кислотой, ученые смогли получить 0,85 В и 92,8 мкА на кв. см поверхности — один из самых высоких на сегодня результатов для MEG. Если собрать эти элементы в группы, то можно запитать от них небольшие устройства.

Результаты испытания на гибкость показали, что батарею, нанесенную на кусок ткани, можно согнуть до 120 градусов на секунду, и повторить этот процесс 2000 раз. После этого MEG все еще был способен генерировать 93% от максимума начального напряжения.

Это ли изобретение лежит в основе Energy Ink, неизвестно, но в любом случае технология, заявленная Strategic Elements, не выходит за рамки возможного. Сейчас батарея Energy Ink размером около 36 кв. см, но в ближайшие месяцы компания собирается провести испытания устройство размером 100 кв. см.

«Не так давно многие говорили, что невозможно производить какую-либо полезную энергию из влаги. Для нас теперь реально нацелиться на генерацию электроэнергии в диапазоне ампер-часов исключительно из влажности воздуха — это огромное достижение. Наша технология не использует редкие материалы и не несет рисков для безопасности, и, кроме того, может обеспечить гибкость для электроника",- говрит представитель компании в официальном выпуске ASX.