Vědci přišli na nový způsob výroby elektřiny pro domácnost. Funguje 24/7, v interiéru i venku, ve dne i v noci

Představte si výrobu elektrické energie, která není závislá na bateriích, ani na tom, jestli zrovna svítí slunce nebo fouká vítr. Navíc funguje nepřetržitě ve dne i v noci, venku i uvnitř. Jedi­né, na čem závisí, je speciálně upravené zařízení a všudypřítomný vzduch. 

V současné blac­kouty ohrožované Evropě to může znít jako zbožné přání bez jakéhokoliv reálného základu. Opak je ale pravdou, protože vědci už na takovém řešení několik let úspěšně pra­cují. 

Sci-fi, nebo realita? 

Jedná se o hygroelektřinu, tedy energii získávanou z vlhkého vzduchu. Její princip vychází z pozorování přírody. Základ­ním faktem, ze kterého vědci vycházejí, je, že prostor kolem nás obsahuje velké množství poten­ciální elektric­ké energie. Napří­klad mrak je tvořen masou vodních kapek a každá z nich obsahuje náboj. Takový mrak pak může za vhodných podmínek vytvořit blesk. 

Jak z něj ale náboj vzít a využít v náš prospěch? Dveře příležitostí pro získávání čisté energie ze vzduchu už se zopakováním podobné situace v laboratořích dávno otevřely. 

Atmosférická vlhkost v sobě ukrývá obrovský potenciál pro výrobu elektřiny. , ...

Podmínky pro získávání elektřiny ze vzduchu 

V roce 2023 byly zveřejněny výs­ledky výzkumu z univerzity Massachusetts Am­herst. Tamní inženýři uměle vytvořili kon­trolované prostředí s vlhkým vzduchem, kde dokázali elektřinu vyrábět nejen před­vídatelně, ale i v nepřetržitém provozu. 

Dokázali také, že na zařízení, které bude elektřinu z vlhkosti obsažené ve vzduchu získávat, lze využít téměř jakýkoliv materiál. Jedinou podmínkou je jeho ošetření mikros­kopickými póry (tzv. nanopóry) s prů­měrem menším než 100 nanometrů­. Tento objev nazvali „obecným efektem generování vzduchu“. 

V praxi to znamená, že v materiálu musejí být otvory v menší šířce, než je tisícina lidského vlasu. Tyto otvory pak umožňují průchod vlhkého vzduchu a narážením molekul vody o stěny pórů se vytváří statický náboj. Je to jako vytvoření umělého blesku v miniaturním měřítku. 

Důležitý úspěch v Evropě 

V evropském kontextu se čisté energii věnuje projekt CATCHER, který je financovaný Evropskou unií. Ten přináší konečně i první výhledy na apli­kaci hygroelek­třiny do praxe. Energii z vlhkého vzduchu v rámci něj experti zachy­cují pomocí článků z nanostruktu­rovaných oxido­vých materiálů, jako je oxid zirkon­čitý (ZrO2), se kterým se běžně pracu­je například i v zubním lékařství nebo elektronice. 

Už nyní je víc než pravděpodobné, že technologie CATCHER najde využití nejen u velkých energetických firem, ale i v běžných domácnostech. Je­diným předpokladem je totiž prostředí, které bude pro výrobu elektřiny nabízet minimální potřebnou vlhkost vzduchu. 

Elektřinu pro domácnosti by v budoucnosti mohlo generovat zařízení o velikosti pračky. , ...

Praktické dopa­dy pro domácnosti 

A jak by tedy z popsané technologie mohla čerpat většina domácností? Stačí si představit, že budete mít doma umís­těné zařízení na přeměnu vlhkosti na elektřinu o objemu jeden metr krychlový, což velikostně zhruba odpovídá klasic­ké pračce nebo sušičce. 

Taková „krabice“ by mohla být schopná podle současných prognóz zaručit napájení domácnosti o rozloze 100 až 200 metrů čtverečních spotřebou 10 kWh za den, což by pokrylo běžnou spotřebu většiny domácností. 

I když výzkumníky če­ká ještě spousta práce a dosavadní výzkum se zatím nachází pouze v laboratorní fázi, možná je takové fungová­ní blíž, než se zdá. K dispozici už jsou totiž zcela konkrétní plány. Prototyp převodníku „vlhkosti na elektřinu“, který by měl vzniknout do ukončení projektu CATCHER v souladu s normami EU, má podle propočtů vy­rábět 1 kWh za pouhé 3 centy, což odpovídá zhruba 60 českým halé­řům.