השיטה שתייצר חשמל מאדי המים שבאוויר

חוקרים באוניברסיטת תל אביב, בהובלת פרופ' קולין פרייס מבית הספר ללימודי סביבה ומדעי כדור הארץ על שם פורטר, פיתחו שיטה אפשרית לייצור אנרגיה חלופית מאדי המים באוויר. החוקרים בנו סוללה המתבססת על תופעה טבעית שנצפתה לאחרונה: כשהלחות באוויר מגיעה ל-60% ומעלה נוצר מתח חשמלי בין שני משטחי מתכת מבודדים המוצבים זה מול זה. עד כה הצליחו החוקרים להפיק מהסוללה מתח של 1 וולט, והם ממשיכים היום בעבודתם כדי להגדיל את יעילותו של המתקן.

לדברי החוקרים, סוללה כזאת עשויה להיות שימושית מאוד באזורים מתפתחים, שבהם אין עדיין רשתות חשמל אך הלחות באוויר גבוהה בכל ימות השנה – בעיקר באקלים טרופי. במחקר השתתפו פרופ' הדס סערוני והדוקטורנטית ג'ודי לקס מבית הספר ללימודי סביבה ומדעי כדור הארץ על שם פורטר. המאמר התפרסם לאחרונה בכתב העת Nature Scientific Reports.

איור של המערכת

פרופ' פרייס, שחוקר ברקים וסופות רעמים מזה כ-30 שנה, הסביר על המחקר: "הברק המוכר לכולנו הוא חשמל שנוצר ממים שנמצאים בעננים במצבי צבירה שונים - אדים, טיפות וקרח. התופעה של ייצור חשמל ממים בלבד, במצבי צבירה שונים, מתאפשרת בזכות המבנה הייחודי של מולקולת המים: המולקולה, המורכבת מאטום חמצן ושני אטומי מימן, מסוגלת להתפרק ליונים בעלי מטען חיובי או שלילי - וכך להעביר מטענים חשמליים למולקולות שכנות. לאחרונה, במסגרת החיפוש העולמי אחר אנרגיה מתחדשת מסוגים שונים, ביקשנו לבחון אפשרות להפיק חשמל ממים, כמו שקורה בטבע במקרה של ברקים".

בשלב הראשון בנו החוקרים במעבדה מעין סוללה: גליל מתכת מוארק - כלומר מאפשר מעבר של חשמל לקרקע, ובתוכו גליל מתכת מסוג אחר, שהוא מבודד לחלוטין ואינו מוארק. אחר כך הם יצרו בתא הניסוי רמות שונות של לחות, ומצאו כי כל עוד הלחות נשארה נמוכה, לא הצטבר מטען על גבי המתכות ולא נרשם מתח חשמלי. אולם, כאשר הלחות עלתה מעל 60%, נוצר בין שתי המתכות מתח חשמלי. בהמשך בדקו החוקרים כ-20 מתכות וסגסוגות נפוצות מסוגים שונים, כדי לקבוע איזה שילוב מפיק את המתח הגבוה ביותר.

"עד כה מצאנו שהמתכת המתאימה ביותר היא אבץ," אומר פרופ' פרייס. "באמצעות שני משטחי מתכת - אבץ ופלדת אל-חלד, הצלחנו להגיע למתח מרבי של 1 וולט. כדי לסבר את האוזן, סוללות AA או AAA שאנו מכירים משימוש יומיומי, מייצרות מתח של 1.5 וולט".

פרופ' קולין פרייס וג'ודי לקס(צילום: ג'ודי לקס)