前沿科技之從空氣中收集的電可能成為最新的替代能源

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想象一下從空氣中捕捉電——就像太陽能電池捕捉陽光——并利用它們?yōu)樽≌�照明或�(yàn)殡妱?dòng)汽車充電的裝置。想象一下在建筑物的屋頂上使用類似的電池板阻止閃電的形成。它聽上去可能很奇怪，但是根據(jù)在美國化學(xué)學(xué)會(huì)（ACS）第240屆全國會(huì)議上公布的一份報(bào)告，科學(xué)家已經(jīng)處于開發(fā)這類裝置的早期階段。
“我們的研究已經(jīng)為把來自大氣的電轉(zhuǎn)化成未來的替代能源鋪平了道路，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Fernando
6 q5 U) u1 |5 X- P7 K3 bGalembeck博士說。他的研究可能有助于解釋一個(gè)有200年歷史的科學(xué)之謎，即電在大氣中如何產(chǎn)生和泄放。他提出：“正如太陽能可以讓一些家庭不用
5 f/ F( B( Q  V) ?支付電費(fèi)帳單，這種有前景的新能源可能有類似的作用�！�
$ M( c3 @5 X; X% a& G+ i: g“如果我們知道了電在大氣中如何積累和傳播，我們還能阻止由雷擊導(dǎo)致的死亡和破壞，” Galembeck說。他指出閃電在全世界造成許多死亡和傷害以及巨大的財(cái)產(chǎn)損失。
5 }! `4 X, G6 h+ @. n' I" s& q/ E; p利用天然形成的電的想法已經(jīng)誘惑了科學(xué)家數(shù)個(gè)世紀(jì)。他們注意到當(dāng)蒸汽從鍋爐中溢出的時(shí)候也會(huì)形成靜電的火花。接觸到這種蒸汽的工人甚至?xí)�遭受痛�?的電擊。例如，著名發(fā)明家尼古拉•特斯拉（Nikola Tesla）是夢(mèng)想捕捉并利用空氣中的電的人們之一。例如，當(dāng)水氣收集空氣中的微小塵埃顆粒和其他物質(zhì)的時(shí)候，正是因?yàn)槠渲行纬傻碾�。Galembeck 說，但是此前科學(xué)家對(duì)于電在大氣中的水中形成和釋放的過程還缺乏足夠的了解。他在巴西坎皮納斯地區(qū)的坎皮納斯大學(xué)(University of Campinas)工作。
科學(xué)家曾經(jīng)認(rèn)為大氣中的水滴是電中性的，而且即便它們?cè)诮佑|塵埃顆粒和其他液滴上的電荷之后仍然是電中性的。但是新的證據(jù)提示大氣中的水確實(shí)獲得了電荷。Galembeck及其同事使用模擬空氣中的水接觸塵埃顆粒的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這種觀點(diǎn)。他們使用微小的二氧化硅和磷酸鋁顆�！�—這兩者都是空氣中常見的物質(zhì)——證明了在高濕度的環(huán)境下二氧化硅變得帶有更多負(fù)電荷，而磷酸鋁變得帶有更多正電荷。高濕度意味著空氣中水氣濃度高——在夏季濕度高的日子
里，水氣在有空調(diào)的汽車和建筑物的窗戶上凝結(jié)并變成可見的“霧”。
這是很明顯的證據(jù)，表明大氣中的水可以積累電荷并把它們轉(zhuǎn)移給它接觸的其他物質(zhì)，”
$ K# L! w& X0 ]1 A  ?( p1 _Galembeck解釋說�！拔覀兎Q之為‘濕電’（hygroelectricity），意思是‘濕度帶來的電’�！�
他還說，在未來，有可能開發(fā)出類似于收集陽光產(chǎn)生電的太陽能電池的收集裝置，從而捕捉濕電并把它提供給家庭和商業(yè)場(chǎng)所。正如太陽能電池在世界上陽光充足的地區(qū)工作得最好，濕電電池板在高濕度的地區(qū)的效率更高，諸如美國的東北部和東南部，以及潮濕的熱帶地區(qū)。
Galembeck說一種類似的方法可能有助于防止閃電的形成和雷擊。他設(shè)想把濕電電池板放在常常遭遇雷雨的地區(qū)的建筑物頂部。這種電池板把空氣 中的電吸收掉，防止電荷積累從而以閃電的形式釋放出來。他的研究組已經(jīng)在測(cè)試金屬從而發(fā)現(xiàn)那些用于捕捉大氣電并防止雷擊的潛力最大的金屬。“這些想法非常有吸引力，而我們自己和其他科研團(tuán)隊(duì)的新研究提示它們?nèi)缃袷强赡艿模��?
9 \6 @' m! J" t( \% D) TGalembeck說�！拔覀兛隙ㄓ泻荛L的路要走。但是大范圍利用濕電的收益可能是巨大的。”
CNPq（巴西國立科學(xué)技術(shù)發(fā)展理事會(huì)）和FAPESP（圣保羅州科研基金會(huì)）為該研究提供了資助。

一只想飛的貓

電能密度低到無可救藥的程度而沒有任何理由價(jià)值。