Bilim Adamları, Havayı Elektriğe Dönüştüren Ve Potansiyel Olarak Neredeyse Sınırsız Bir Temiz Enerji Kaynağının Kilidini Açan Bir Enzim Keşfetti.
Bu enzim, toprakta bulunan bir bakterinin sahip olduğu Huc adı verilen bir protein. Huc, havadaki hidrojen atomlarını tüketerek elektrik akımı üretiyor. Bu sayede, atmosferi bir enerji kaynağı olarak kullanabiliyor.
Bu keşif, Nature dergisinde yayınlanan bir makalede ayrıntılı olarak anlatıldı. Makalenin yazarlarından Profesör Chris Greening, Huc enziminin “şaşırtıcı derecede istikrarlı” ve “havadan enerji” üretmede çok etkili olduğunu söyledi. Deneylerde, Huc’un uzun süre donma seviyesinde veya 80 santigrat dereceye kadar sıcaklıklarda elektrik üretme gücünü kaybetmeden depolanabildiği görüldü .
Huc enziminin ilk uygulamaları arasında, güneş enerjisiyle çalışan cihazlara alternatif olarak havayla çalışan küçük cihazlar bulunuyor. Ayrıca, Huc’un tüm dünyaya temiz enerji ile elektrik verebilecek kadar çoğaltılabilmesi de mümkün. Profesör Greening, “Yeterli miktarda Huc ürettiğimizde temiz enerji üretmek için tek sınır gökyüzü olacak” dedi.
Nemli havadaki su damlacıklarından elektrik üretmek mümkün mü? Bu sorunun cevabı evet olabilir. Massachusetts Amherst Üniversitesi’nden mühendis Xiaomeng Liu liderliğindeki bir ekibe göre, bu tür malzemeler nemli havadaki mikroskobik su damlacıklarının ürettiği elektriği toplayabilir.
Keşiflerini “genel Hava-gen etkisi” olarak adlandırdılar.
UMass Amherst’ten mühendis Jun Yao,” Havada muazzam miktarda elektrik var ” diyor.
“Su damlacıkları kütlesinden başka bir şey olmayan bir bulut düşünün. Bu damlacıkların her biri bir yük içerir ve koşullar uygun olduğunda bulut bir şimşek çakabilir – ancak yıldırımdan elektriği nasıl güvenilir bir şekilde yakalayacağımızı bilmiyoruz. Yaptığımız şey, tahmin edilebileceği gibi ve sürekli olarak bizim için elektrik üreten, insan yapımı, küçük ölçekli bir bulut oluşturmak ve böylece onu hasat edebilmemiz.”
Air-gen tanıdık geliyorsa, bunun nedeni ekibin daha önce bir hava enerjisi biçerdöver geliştirmiş olmasıdır. Bununla birlikte, daha önceki cihazları, Geobacter sulfurreducens adlı bir bakteri tarafından yetiştirilen protein nanotellerine dayanıyordu.
Görünüşe göre bakteri gerekli değil.
“Geobacter keşfini yaptıktan sonra fark ettiğimiz şey, havadan elektrik üretme yeteneğinin – o zamanlar ‘Hava gen etkisi’ olarak adlandırdığımız şeyin-genel olduğu ortaya çıkıyor: kelimenin tam anlamıyla her türlü malzeme, belirli bir özelliğe sahip olduğu sürece havadan elektrik toplayabilir, ” Yao açıklıyor.
Bu özellik nanoporlardır ve büyüklükleri nemli havadaki su moleküllerinin serbest ortalama yoluna dayanır. Bu, bir su molekülünün başka bir su molekülüyle çarpışmadan önce havada kat edebileceği mesafedir.
Genel Air-gen cihazı, selüloz, ipek proteini veya grafen oksit gibi ince bir malzeme filminden yapılır. Havadaki su molekülleri nanoporlara kolayca girebilir ve filmin tepesinden aşağıya doğru hareket edebilir, ancak hareket ettikçe gözeneğin kenarlarına doğru akarlar.
Bu transferler yükü malzemeye aktararak bir birikim oluşturur ve filmin tepesine daha fazla su molekülü girdiği için iki taraf arasında bir yük dengesizliği oluşur.
Bu blog yazısında, genel Hava-gen etkisi ile ilgili daha fazla bilgi vereceğim. Bu yeni teknolojinin nasıl çalıştığını, hangi avantaj ve dezavantajlara sahip olduğunu ve gelecekteki uygulamalarını anlatacağım. Ayrıca bu konuda yapılan son araştırma çalışmalarını da paylaşacağım. Umarım bu yazı sizin için ilginç ve faydalı olur.
Bu, yıldırım üreten bulutlarda gördüğümüze benzer bir etki yaratır: yükselen hava, bir bulutun tepesindeki su damlacıkları arasında daha fazla çarpışma yaratır, bu da daha yüksek bulutlarda fazla pozitif yüke ve daha düşük bulutlarda fazla negatif yüke neden olur.
Bu durumda, şarj potansiyel olarak küçük cihazlara güç sağlamak için yönlendirilebilir veya bir tür bataryada saklanabilir.
Şu anda, hala erken aşamalarda. Ekibin test ettiği selüloz film, ortam ortamında kendiliğinden 260 milivolt’luk bir voltaj çıkışına sahipken, bir cep telefonu yaklaşık 5 voltluk bir voltaj çıkışı gerektiriyor. Ancak filmlerin inceliği, Air-gen cihazlarını daha pratik olarak uygulanabilir hale getirmek için ölçeklendirmek üzere istiflenebilecekleri anlamına geliyor.
Araştırmacılar, farklı malzemelerden yapılabilmelerinin, cihazların kullanılacağı ortama uyarlanabileceği anlamına geldiğini söylüyor.
Yao, “Fikir basit, ancak daha önce hiç keşfedilmedi ve her türlü olasılığı açıyor” diyor. “Yağmur ormanı ortamları için bir tür malzemeden, diğeri daha kurak bölgeler için yapılmış biçerdöverleri hayal edebilirsiniz.”
Bir sonraki adım, cihazları farklı ortamlarda test etmek ve ayrıca ölçeklendirme üzerinde çalışmak olacaktır. Ancak genel Hava-gen etkisi gerçektir ve temsil ettiği olasılıklar umut vericidir.
Liu,” Bu çok heyecan verici ” diyor. “İnce havadan temiz elektrik toplamak için geniş bir kapı açıyoruz.”
Araştırma Advanced Materials’da yayınlandı.
Derleyen: Figen BERBER
Kaynak: Bilim Adamları, Havayı Elektriğe Dönüştüren Ve Potansiyel Olarak Neredeyse Sınırsız Bir Temiz Enerji Kaynağının Kilidini Açan Bir Enzim Keşfetti.