تولید برق از هوا؛ شایعه یا واقعیت؟

در حال حاضر بخش مهمی از تحقیقات جهانی به موضوع انرژی‌های تجدیدپذیر و پاک اختصاص دارد. در گزارش‌های پیشین نگاهی داشته‌ایم به فعالیت‌های چین در حوزه هیدروژن سبز و پیشگامی هلند در بهره‌برداری از برقِ خورشیدی.بنا بر اعلام دانشگاه ماساچوست، تقریباً هر ماده‌ای را می‌توان به وسیله‌ای تبدیل کرد که به طور مداوم برق را از رطوبت موجود در هوا جمع‌آوری کند.راه‌حل اصلی این است که بتوان مواد را با نانوحفره‌هایی با قطر کمتر از ۱۰۰ نانومتر پر کرد؛ این همان چیزی‌ست که محققان به آن عنوان «اثر ژِنریک هوا» را داده‌اند. در مقاله تحقیقاتی مهندسان دانشگاه ماساچوست آمده: رطوبت هوا مخزن وسیع و پایدار انرژی است که برخلاف خورشید و باد، به طور مداوم در دسترس است. اما تاکنون، کاوش در پتانسیل انرژی هوا یک فرآیند پیچیده بوده است؛ به عنوان مثال، به توسعه سنتز مواد منحصر به فرد نیاز دارد.با این حال، تحقیقات جدید ادعا می‌کند که با این مکاشفه، ما باید بتوانیم به طور مداوم انرژی را از طیف وسیعی از مواد معدنی، آلی و بیولوژیکی برداشت کنیم؛ تولید برق از هوا یکی از انواع این روش است که به نظر می‌رسد در صورت تولید انبوه بتواند لغب ارزان ترین برق جهان را به خود اختصاص دهد. استفاده از نانو برای ایجاد رعد و برق در مقیاس کوچک
راه‌حل اصلی در منافذ نانو نهفته است. حفره‌ای به اندازه نانومتر که هوا و آب را قادر می‌سازد از هر ماده‌ای عبور کنند و در نهایت بار الکتریکی سطحی ایجاد کند.این برداشت باید از لایه نازکی از مواد پر از نانوحفره‌های کوچکتر از ۱۰۰ نانومتر (یک هزارم موی انسان) ساخته شود.

از آنجایی که این حفرات بسیار ریز هستند، وقتی مولکول‌های آب از قسمت بالایی به قسمت پایینی ماده عبور می‌کنند، با برخورد به لبه‌های منافذ، بار ایجاد می‌کنند.قسمت بالایی لایه با تعداد بیشتری مولکول آب حامل بار نسبت به قسمت پایین بمباران می‌شود و عدم تعادل بار را ایجاد می‌کند؛ مانند عدم تعادل بار که در یک ابر یافت می‌شود.بنابراین، چیزی را تولید می‌کند که اساساً یک طوفان کوچک در مقیاس کوچک است؛ چیزی که به نوبه خود برق تولید می‌کند.

جون یائو ، استادیار مهندسی برق و کامپیوتر در UMass Amherst می‌گوید: «هوا حاوی مقدار زیادی برق است. به ابری فکر کنید که چیزی بیش از توده‌ای از قطرات آب نیست. هر یک از این قطرات حاوی یک بار است و زمانی که شرایط مناسب باشد، ابر می‌تواند یک رعد و برق تولید کند. اما ما نمی‌دانیم که چگونه برقِ این صاعقه را به‌طور قابل اعتمادی جذب کنیم. کاری که ما انجام داده‌ایم این است که یک ابر در مقیاس کوچک انسان‌ساز ایجاد کرده‌ایم که به طور پیش‌بینی‌شده و پیوسته برای ما برق تولید می‌کند تا بتوانیم آن را برداشت کنیم. رطوبت به طور مداوم در هوا وجود دارد، به این معنی که برداشت از نظر تئوری می‌تواند در هر شرایطی کار کند.»

یائو در ادمه بیان کرد: «این ایده ساده است، اما قبلا هرگز کشف نشده بود و حالا فرصت طرح انواع احتمالات را فراهم می‌کند.»پس از جنگ اوکراین، نه‌تنها در اروپا بلکه در بسیاری از کشورهای پیشرفته جهان موضوع استفاده از انرژی تجدیدپذیر معنایی اقتصادی و حیاتی یافته است. اگر کشف جدید دانشگاه آمریکا بتواند آن طور که دانشمندان آن مدعی شده‌اند فصل تازه‌ای را در احتمالات بهره برداری بشر از انرژی هوا ایجاد کند، آنگاه باید اسباب بهره‌برداری از آن در سطح کلان اجرایی شود.