英國衛報報道:20世紀初,塞爾維亞發明家尼古拉·特斯拉夢想將地球和高層大氣視為一個巨大電池的兩端,從周圍的空氣中獲得無限的免費電力。當然,特斯拉的夢想從未實現。但是,但空氣衍生電——“濕電”——的前景現在再次吸引了研究人員的想象力。不同之處在于:他們的設備不是很大,而是非常非常小。

5月,馬薩諸塞大學阿默斯特分校的一個團隊發表了一篇論文,宣稱他們成功地從空氣中的濕氣中產生了一種小而連續的電流。“坦率地說,這是一個意外,”該研究的主要作者Yao Jun教授說。“實際上,我們對制作一個簡單的空氣濕度傳感器很感興趣。正在研究這個傳感器的學生忘記了插上電源,從而發現了這種濕電。”
麻省大學阿默斯特分校的團隊驚訝地發現,該設備由一系列微管或納米線組成,無論如何都會產生電信號。研究小組意識到,每一次撞擊都會給材料帶來少量電荷,隨著撞擊頻率的增加,管的一端與另一端的電荷也不同。
在此后的研究中,團隊已經從納米線開始轉而在材料上打孔數百萬個小孔或納米孔。他們發明的設備只有縮略圖大小,是人頭發寬度的五分之一,能夠產生大約一微瓦的功率,足以在一個大的LED屏幕上點亮一個像素。
那么,需要什么才能為整個房子供電呢?這正是里斯本另一個團隊Svitlana Lyubchyk教授正在努力做的一個名為Catcher的項目。該項目的目標是將大氣濕度轉化為可再生能源,并創立了CascataChuva公司,這是一家旨在將這項研究商業化的初創公司。Catcher和相關項目從歐洲創新委員會獲得了近550萬歐元的資金,制造了一個可以產生1.5伏和10毫安電力小模塊。如果將這樣的20000個模塊堆疊在洗衣機大小的立方體中,每天可以產生10千瓦時的電力,大約相當于英國普通家庭的耗電量。研究人員計劃在2024年制造一個這樣原型機進行演示。
這些設備的平準化能源成本——即發電機在其使用壽命內的平均凈發電成本——起初會很高,但通過進入大規模生產,研究人員希望大幅降低成本,最終使這種濕電力與太陽能和風能具有競爭力。然而,要想實現這一點,他們需要投資、獲得原材料和加工設備。Catcher團隊使用氧化鋯——一種在燃料電池研究中感興趣的材料——取得了優異的結果。該團隊承認,優化原型機和擴大生產可能需要數年時間,但如果他們成功了,好處是顯而易見的。與太陽能或風能不同,濕度發電機可以晝夜工作,室內外和許多地方都可以。
這一切現在看起來還像是天方夜譚,特斯拉實現空中無限電力的夢想還有很長的路要走。但科學家表示,我們可能會在多云的天空中找到樂觀的理由。“大量的能量儲存在空氣中的水分子中,這就是我們在雷暴期間獲得閃電效應的地方。這種能量的存在是毋庸置疑的,問題是我們如何收集它。”






