Naukowcy opracowali pierwszy generator wilgotności wykonany z polioksometalanów (POM), który może wykorzystywać naturalną wilgotność atmosferyczną do wytwarzania ciągłego przepływu energii elektrycznej. Ta innowacja jest kluczowym postępem w efektywnym wykorzystaniu źródeł energii o niskiej wartości. Unikalne właściwości POM pozwalają im wychwytywać wilgoć z powietrza i przekształcać ją w niezawodne sygnały elektryczne.
Naukowcy obecnie badają metody wykorzystania obfitej energii o niskiej wartości występują w środowiskach naturalnych w celu wytwarzania energii elektrycznej. Zespół badaczy pomyślnie opracował innowacyjny generator energii, który wykorzystuje naturalną wilgotność atmosferyczną Ziemi do wytwarzania stały przepływ nieprzerwanych sygnałów elektrycznych. Jest to pierwszy generator wilgotności wykonany z polioksometalanów, materiału o rozmiarach nano. Wykorzystanie energii o niskiej wartości stanowi doskonałą okazję dla polioksometalanów do podjęcia obiecującego nowego kierunku badań.
Zespół miał na celu rozwiązanie problemu nieciągłości w urządzeniach do konwersji energii. Ich celem było rozwiązanie problemu niedoboru materiałów do generowania mocy z wilgotności atmosferycznej i zwiększenie wydajności materiałów, które można zaprojektować. Profesor Weilin Chen z Wydziału Chemii na Northeast Normal University powiedział: „Chcieliśmy zrozumieć proces przekształcania energii wilgotności atmosferycznej w energię elektryczną oraz rolę polioksometalanów w generowaniu energii elektrycznej z wilgotności atmosferycznej”.
Polioksometalany, znane również jako POM, charakteryzują się specjalnymi właściwościami funkcjonalnymi i morfologicznymi. Sprawiają, że jest to bardzo przydatny komponent do montażu, kontrolowanej syntezy i badań wydajności. Ponadto są wszechstronnym rodzajem nieorganicznych materiałów molekularnych. Nanomateriały POM mają niesamowite zdolność do tworzenia struktur mikroporowatych, specjalnie zaprojektowane do wychwytywania wilgoci atmosferycznej.
Oprócz ich niesamowita sprężystość na światło, ciepło i chemikalia, są również eco-friendly w naturze. Według naukowców oczekuje się, że te nanomateriały mają potencjał efektywnego wykorzystania wilgotności atmosferycznej.
Zespół z powodzeniem stworzył klastry organicznych polioksoanionów amonowych przy użyciu POM. Generatory mocy cienkowarstwowej z maleńkimi, nano-rozmiarowymi porami zwanymi mikroporami zostały stworzone poprzez złożenie klastrów. Mają one zdolność do efektywnego działania nawet w warunkach wilgotności atmosferycznej. Stworzony przez nich generator POM jest wydajny i generuje napięcie stałe 0.68 VDziała bez zarzutu, bez zakłóceń, w niemal wszystkich warunkach naturalnych, wytrzymując poziomy wilgotności powietrza od % 10 do 90%.
Zielony generator napędzany wilgotnością atmosferyczną POM wykorzystuje nanoklastry polioksometalanów pochłaniać wilgoć z atmosfery przez mikropory w filmach nanodrutów POM. Gradient dystrybucji wody tworzy podstawową strukturę do generowania energii. Generator POM jest bardzo stabilny i ma stała wydajność wytwarzania energii.
Po dokładnej analizie zespół jednoznacznie stwierdził, że generator mocy POM jest wysoce wydajny w wykorzystywaniu naturalnej wilgotności atmosferycznej. Ta technologia wykorzystuje nierównomierny rozkład i kierunkowy przepływ jonów do wytwarzania nieustannych i nieprzerwanych sygnałów elektrycznych. Praca ta wprowadza innowacyjne koncepcje wykorzystania energii o niskiej wartości w sposób ciągły, oferując jednocześnie świeżą perspektywę w dziedzinie chemii polioksometalanów.
Zobacz także: Rewolucyjne urządzenie wykorzystujące energię wibracyjną i napędzające przyszłość
Rozwój ciągłego źródła energii o niskiej wartości w środowisku naturalnym stał się pilna i natychmiastowa potrzeba. Naukowcy opracowali wcześniej urządzenia zdolne do gromadzenia i wykorzystywania energii o niskiej wartości. Jednak potencjał tych urządzeń został ograniczony przez fakt, że energia o niskiej wartości jest często przerywana i niestabilna.
Naukowcy poczynili znaczące postępy w wykorzystaniu potencjału energetycznego wilgotności atmosferycznej w ostatnich latach. Ale tym razem udało im się stworzyć pierwszy generator wilgotności wykonany z polioksometalanów, który wytwarza ciągłą moc.
Oto niektóre potencjalne zastosowania generatora POM:
- Osiągnięcie nieprzerwanego zasilania urządzeń poprzez bezproblemową integrację z urządzeniami elektrycznymi
- Wykrywanie procesów oddechowych człowieka
- Wykrywanie, rejestrowanie i ostrzeganie o zmianach wilgotności otoczenia
- Zaspokajanie zapotrzebowania na energię elektryczną w różnych sytuacjach
Profesor Weilin Chen powiedziany, „Najważniejszym przesłaniem jest to, że ciągłą produkcję energii elektrycznej przy wykorzystaniu wilgotności atmosferycznej udało się osiągnąć dzięki projektowaniu i modyfikacji nanomateriałów POM, a mechanizm produkcji energii elektrycznej przy wykorzystaniu wilgotności atmosferycznej został dogłębnie zrozumiany dzięki wykorzystaniu właściwości nanomateriałów POM”.
Zespół ma na celu uzyskanie kompleksowego zrozumienia procesu wytwarzania energii poprzez wilgotność atmosferyczną. Dlatego też patrzą w przyszłość, aby poprawić wydajność generatora poprzez optymalizację i przesiewanie materiałów.
Zobacz także: Wykorzystanie ukrytej mocy: Rocks jako zrównoważone rozwiązania w zakresie magazynowania energii słonecznej
„Ostatecznym celem jest osiągnięcie efektywnego wykorzystania generatorów wilgotności w celu promowania zrównoważonego rozwoju energetyki i środowiska poprzez zbadanie mechanizmu, który optymalizuje wydajność generatora wilgotności” dodał profesor Chen.
Źródło Polioksometalany do ciągłej produkcji energii przy wykorzystaniu wilgoci atmosferycznej
