Vil hente elektrisitet fra lufta

Elektrisitet henta direkte fra lummer luft kan bli framtidas miljøvennlige energi, foreslår brasilianske forskere. Det kan bli vanskelig å gjøre det effektivt, lyder en av innvendingene.
3.9 2010 05:00

Har du noen gang kikka på et lyn på himmelen og lurt på hvorfor vi ikke kan fange energien som skaper slike utladninger i skyene?

I tilfelle er du ikke aleine. Dette er noe folk har fundert på i århundrer.

Problemet er at vi fremdeles ikke har den hele og fulle forståelsen av hvordan lyn blir dannet, eller hva som gjør at atmosfæren er full av elektrisitet.

Faktisk snakker man om den globale atmosfæriske strømkretsen, og mange har gjort mindre vellykkede forsøk på å tappe den på en effektiv måte.

En brasiliansk forskergruppe mener deres forskning kan legge grunnlaget for å gjøre elektrisitet i lufta om til framtidas alternative energikilde.

Plukker opp ladning


 

Forklaringen på lyn er fremdeles gjenstand for anspent vitenskapelig debatt. Forskerne vet at elektrisk ladning bygges opp i tordenskyene, men de skjønner ikke helt hvordan det skjer.

Én teori for hvordan lyn virker går på at vanndråper som kondenserer og danner skyer samler en viss mengde elektrisitet på overflaten – de plukker opp en elektrisk ladning.

De brasilianske forskerne mener å ha dokumentert en slik mekanisme - at vanndråper i atmosfæren kan samle elektriske ladninger og overføre dem til andre materialer de kommer i kontakt med.

Mekanismen har de døpt hygroelektrisitet, som betyr fuktighetselektrisitet. Dette skal være en mekanisme som har blitt oversett så langt.

I fuktige områder

For å simulere vanndråpers kontakt med støvpartikler i lufta, brukte forskerne ørsmå partikler av silisiumdioksid og aluminiumfosfat. Silisiumdioksid ble mer negativt ladet i høy luftfuktighet, mens aluminiumfosfat ble mer positivt ladet.

På bakgrunn av dette fremhever forsker Fernando Galembeck fra University of Campinas i Brasil muligheten for å utvikle samlere for energien - litt a la solceller som bruker sollys for å produsere elektrisitet.

Mens solceller fungerer best i solrike deler av verden, ville hygroelektriske paneler eventuelt fungere mer effektivt i verdens fuktige områder.

Hindre lynnedslag

I tillegg mener Galembeck at en slik tilnærming kan hjelpe med å hindre lynnedslag. Han ser for seg hygroelektriske paneler på hustak. Teorien er at de vil kunne trekke elektrisitet ut av lufta, og hindre lynutladningen.

Galembecks forskningsgruppe er i ferd med å teste ut metaller for å finne ut hvilke som har det beste potensialet til slike formål.

- Det er virkelig en lang vei fram, men de langsiktige fordelene kan være store, sier Galembeck i en pressemelding fra American Chemical Society (ACS).

Forskningen er publisert i Langmuir, et fagfellevurdert tidsskrift utgitt siden 1985 av ACS. Dette er en tverrfaglig publikasjon som blant annet tar for seg overflate- og kolloidkjemi. Arbeidet ble også presentert under ACS’ nasjonale møte i august.

Ekstremt liten effekt

Mottagelsen av studien synes å være noe blandet.

Én ting er at det er snakk om en ekstremt liten effekt. Ladningen Galembeck og kollegene påviste var rundt 100 millioner ganger mindre over ett gitt område en det solceller produserer, melder BBC.

Spørsmålet blir da om det er mulig å høste nok elektrisitet fra lufta til at det kan bli allmennyttig.

I tillegg kan det hende brasilianerne forveksler funnene sine med en allerede kjent mekanisme.

Triboladning

Marin Soljacic fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) står bak en teknologi for trådløs overføring av elektrisitet kalt WiTricity.

Han sier til BBC at mer forskning er nødvendig for å forstå hvor langt man kan trekke brasilianernes resultater, men han karakteriserer studien som interessant.

Soljacic er samtidig enig med professor Hywel Morgan fra University of Southampton som påpeker at en effekt som ligner den brasilianerne skriver om har vært kjent i lengre tid.

Dette er en effekt som kalles triboladning-  der et objekt kan bli elektrisk ladet ved å komme i kontakt med et annet objekt.

Vil ikke avvise

Morgan mener at denne mekanismen – tilsvarende når ladning genereres av å gni ull over rav – er tordenstormenes opprinnelse.

I hverdagen oppfatter vi triboladning som statisk elektrisitet – for eksempel når du får et lite støt i det du lukker bildøra.

Morgan tror de brasilianske forskerne tribolader vanndampen de har brukt i forsøkene når de pumper den gjennom eksperimentet. Det vil eventuelt ikke være det samme som å hente ut ladningen fra fuktig luft.

Soljacic påpeker imidlertid at selv om det eksisterer en lignende effekt, er det for tidlig å avvise denne forskningen.

Galembeck selv påpeker overfor BBC at uenigheten omkring disse mekanismene er gjenstand for bitre diskusjoner blant forskere.

Referanse:

 Telma R. D. Ducati, Lus H. Simes and Fernando Galembeck; Charge Partitioning at Gas−Solid Interfaces: Humidity Causes Electricity Buildup on Metals; Langmuir, 2010, 26 (17), pp 13763–13766; Publication Date (Web): 12. august 2010; DOI: 10.1021/la102494k.

 Lenker:

American Chemical Society: Electricity collected from the air could become the newest alternative energy source (pressemelding)

BBC: Scheme to ‘pull electricity from the air’ sparks debate

Scientific American: Harness lightning for energy, thanks to high humidity?

Meteorologisk institutt: Lyn og torden 

Annonse

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Annonse

Annonse