光伏發(fā)電新對手? 美開發(fā)新設(shè)備可“憑空”發(fā)電
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發(fā)布日期:2020-02-21
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光伏發(fā)電新對手? 美開發(fā)新設(shè)備可“憑空”發(fā)電
一直以來,可再生能源的扛旗之主力都是光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電,只要有陽光或者風(fēng),就可以清潔發(fā)電,不過近日,美國卻開發(fā)出一種連風(fēng)和陽光都不需要,憑空氣就可發(fā)電,比風(fēng)、光發(fā)電更具穩(wěn)定性。
美國馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校研究人員17日在《自然》雜志發(fā)表研究報告稱,他們開發(fā)出一種新型發(fā)電設(shè)備,能夠通過一種蛋白納米薄膜,利用空氣中的水分產(chǎn)生電能。研究人員表示,這種“憑空發(fā)電”的技術(shù)可能對可再生能源、氣候變化等產(chǎn)生重大影響。
研究人員將這種新設(shè)備稱為“空氣發(fā)電機”,其最主要的構(gòu)件是由微生物地桿菌生產(chǎn)的導(dǎo)電蛋白納米線構(gòu)成的厚度只有7微米的納米薄膜。當(dāng)暴露于空氣中時,薄膜會吸收其中的水分,形成一個可自我維持的水分梯度。以這一水分梯度為驅(qū)動力,設(shè)備會產(chǎn)生約0.5伏的持續(xù)電壓,電流密度約為每平方厘米17微安。
研究人員指出,從環(huán)境中收集能量的自持系統(tǒng)為清潔能源帶來了希望,但如太陽能電池這樣的已知技術(shù)都有特定的環(huán)境要求,這些要求限制了它們的部署,也限制了它們的發(fā)電潛力。無處不在的空氣則提供了另一種選擇。他們開發(fā)的新技術(shù)無污染,可再生,成本也很低,與太陽能、風(fēng)能等可再生能源相比,具有明顯優(yōu)勢。新設(shè)備對位置或環(huán)境條件沒有過多要求,不需要陽光或風(fēng),甚至可以在室內(nèi)使用,即使在如撒哈拉沙漠這樣濕度極低的地區(qū),它也可以發(fā)電。
研究人員稱,當(dāng)前一代“空氣發(fā)電機”能夠為小型電子設(shè)備供電,他們希望能很快將其推向商用;下一步,他們計劃對設(shè)備進行升級,讓其可為智能手表等可穿戴電子設(shè)備供電;而他們的最終目標則是制造出能夠為房屋供電的大型系統(tǒng)。
總編輯圈點
新結(jié)構(gòu)能利用濕度差異來發(fā)電,盡管電力不大,足以供給微型傳感器等元件。納米技術(shù)的進步,讓利用自然環(huán)境中的微小能量變得簡單,比如有些納米結(jié)構(gòu)可以利用微微流動的空氣發(fā)電。這些創(chuàng)新投入實用后,在世界各個角落部署微型電器將十分方便。