7p

Egy véletlen felfedezés hozhat áttörést a levegőből elektromosságot előállító technológiák területén. Hamarosan elég lehet egy kis párás levegő is az áramtermeléshez?

Ha valaki azzal állna elénk, hogy olyan szerkezeten dolgozik, amely a levegőből képes elektromosságot kivonni, az ösztöneink szerint talán inkább a zárt osztály, mintsem a szabadalmi hivatal felé irányítanánk. Pedig a levegőben valóban van elektromosság, pontosabban a levegőben lebegő vízmolekulákban van rengeteg energia eltárolva. Sőt, a természet még készségesen azt is bizonyítja számunkra, hogy ebből az energiából lehetséges rengeteg elektromosságot létrehozni, hiszen a villámok is így keletkeznek (noha ennek pontos folyamata máig is intenzíven kutatott terület).

A kérdés tehát nem az, hogy lehetséges-e a levegőből elektromosságot „csinálni”, hanem az, hogy miként. A villámlással ugyebár az a gond, hogy egyrészt egyelőre még csak elmélet sincsen arra vonatkozóan, hogyan lehetne kontrolláltan létrehozni, másrészt a másodperc törtrésze alatt keletkező hatalmas energiát kéne befogni, majd tárolni későbbi felhasználásra. Lenne másik út is a vízpára-elektromosság, azaz a hygroelektromosság kinyerésére?

Tanultak a hibából

A híres-hírhedt Nikola Tesla természetesen dolgozott valamilyen megoldáson a levegő elektromosságának megcsapolására, de ha jutott is valamire, az más, hasonlóan fantasztikus, ám bizonyítottan soha nem működő találmányainak titkaihoz hasonlóan vele együtt szállt a sírba. Azóta sem jutott az emberiség sokkal közelebb a megoldáshoz, egészen néhány évvel ezelőttig inkább csak az elméleti lehetőségek kutatása zajlott – amíg egy kutató 2018-ban el nem követett egy apró, de potenciálisan hatalmas következményekkel járó hibát.

Történt ugyanis, hogy a Massachusetts-i Egyetem egy kutatócsoportja egy egyszerű, a levegő páratartalmának mérését szolgáló szenzort tervezett, majd ezt ki is akarták próbálni.

„Igazság szerint véletlenül történt az egész. Valamilyen oknál fogva az ezen dolgozó hallgató elfelejtette rákötni az áramot”

– meséli az eset nyomán született tanulmány szerzője, Jun Yao professzor. A csapat aztán meglepve tapasztalta, hogy a mikroszkopikus csövecskékből álló készülék ennek ellenére is elektromos jeleket produkált.

Nikola Tesla a laborjában, valamelyik titokzatos találmányával. Nem tudni, mennyire jutott közel a levegőből való áramtermeléshez, de álma most megvalósulhat. Fotó: Wikimedia
Nikola Tesla a laborjában, valamelyik titokzatos találmányával. Nem tudni, mennyire jutott közel a levegőből való áramtermeléshez, de álma most megvalósulhat. Fotó: Wikimedia

Mint később rájöttek, az történt ugyanis, hogy a hihetetlenül apró csövecskék (átmérőjük az emberi hajszál ezrede) ahhoz pont elég vastagok voltak, hogy a vízmolekulák beléjük tudjanak kerülni, ott azonban ide-oda „ütődtek” a cső falai között. Minden ilyen ütődés egy kis töltést adott át az anyagnak, és ahogy sűrűsödtek az ütődések, a csövecske egyik vége más töltésű lett, mint a másik. Ezzel tulajdonképpen egy elem jött létre, amelynek két végét összekötve a töltés áramlani kezd a két végpont között.

„Amit feltaláltunk, az tulajdonképpen egy apró, mesterséges felhőként működik” – egyszerűsítette le Yao.

A véletlenül felfedezett jelenséget felhasználva Yao csapata munkához látott, és létrehoztak egy nagyjából emberi köröm felületű, de az emberi hajnál ötször vékonyabb szerkezetet, amelyen milliónyi apró lyukacskát, azaz nanopórust „ütöttek”. Párás levegőben ez a kis lapka nagyjából egy mikrowatt energiát képes termelni – ez ahhoz elég, hogy egy LED-képernyő egyetlen pixelét meg lehessen vele világítani.

Ez nem túl sok, de nem is nulla energia.

„A dolog szépsége az, hogy levegő mindenütt van. Ugyan egy ilyen vékony kis szerkezet csak nagyon kevés elektromosságot termel, elméletben egymásra halmozhatunk ilyen rétegeket egy függőleges térben, növelve a kapott energiát”

vázolja Yao a továbblépés lehetséges irányát.

Nem a levegőbe beszélnek

Vannak azonban, akik állítólag már közelebb is járnak a valóban használható hygroelektromosságot termelő készülék megvalósításához. A jelentős, nagyjából 5,5 millió eurós EU-s pénzügyi támogatással létrehozott Catcher projekthez kapcsolódóan létrejött startup, a CascataChuva lényegében egy családi vállalkozás, hiszen Svitlana Lyubchyk és ikerfiai, Andriy és Sergiy Lyubchyk alapították.

Az ő megoldásuk a fogbeültetések kedvelt anyagán, a cirkónium-oxidon alapul. Ebből a vegyületből apró, uniformizált nanorészecskéket hoznak létre, amelyeket egy vékony lapkára nyomnak, amelyen apró nanocsövek futnak keresztül, az elektromos mezők pedig ezekben a csövecskékben keletkeznek. A startup egy 4 centiméter átmérőjű, vékony korongocskát mutatott eddig be, amely méréseik szerint 1,5 volt feszültségű, illetve 10 milliamper erősségű áramot képes termelni. Ez sem túl nagy mennyiség, ám Lyubchykék szerint ha nagyjából 20 ezer ilyen korongocskát belepakolnak egy mosógép méretű téglatestbe, akkor az naponta akár 10 kilowattóra energiát is képes lenne termelni – ez körülbelül egy európai háztartás átlagos napi energiafelhasználásának feleltethető meg. Terveik szerint az első ilyen prototípus már 2024-ben tesztelhető lesz.

Nem kell nagyon ecsetelni, milyen előnyökkel járna, ha valóban sikerülne a levegő vízpárájából elektromosságot lecsapolni értelmezhető mennyiségben. A napelemekkel és a szélerőművekkel szemben a „páraerőművek” nagyrészt függetlenül működhetnének az időjárási viszonyoktól (bár nagyon száraz levegőben, például jócskán fagypont alatti hőmérséklet esetén ezek sem működnének), ráadásul akár fedett helyen is elhelyezhetők lennének. Az sem lehetetlen, hogy a technológia fejlődésével akár magukba az épületek falaiba is beépíthetők lennének párából áramot termelő panelek, így hosszú vezetékekre sem lenne szükség, tovább csökkentve a költségeket.

A villámok is bizonyítják, hogy az energia ott van a levegőben, csak éppen megcsapolni nem sikerült hatékonyan - eddig. Fotó: Depositphotos
A villámok is bizonyítják, hogy az energia ott van a levegőben, csak éppen megcsapolni nem sikerült hatékonyan - eddig. Fotó: Depositphotos

Ugyan a légkörben ilyen formán tárolt energia összemennyiségére vonatkozóan csak elnagyolt becslések léteznek, a számítások szerint ez összemérhető a más megújuló energiaforrásokból kiaknázható mennyiségekkel. Mellékes haszonként azt is elképzelhetőnek tartják a kutatók, hogy a vízpáraenergia megcsapolása csökkentheti a villámlások mennyiségét, és így az okozott károkat is.

„Amikor először hallottam erről, azt gondoltam: ’ó, ne, már megint egy ilyen.' De ennek vannak alapjai. Ha jól meg tudják építeni és a nagyságrendet feltornászni, illetve megelőzik, hogy a légköri mikróbák beszennyezzék, akkor működnie kéne”

– mondja a massachusets-i és a Catcher-csapat eredményeiről Peter Dobson, az Oxfordi Egyetem mérnöktudományokkal foglalkozó professzora, hozzátéve hogy a mikróbaszennyezés megelőzése inkább érdekes mérnöki kihívás, mintsem megoldhatatlan feladat.

Megéri fejleszteni?

Azonban nem mindenki ennyire optimista a technológiával kapcsolatban. A fő kérdések nem is annyira az áramtermelő képesség, hanem a költségek körül csoportosulnak. Ez különösen igaz a cirkónium-oxidra épülő CascataChuva megoldásánál, hiszen ehhez speciális összetevőkre van szükség.

„Hogyan gyártanák ezeket a szerkentyűket? A nyersanyagok beszerzése, a költségek felbecsülése, a környezetre gyakorolt hatások felmérése, a gyártás megfelelő felfuttatása mind-mind hosszadalmas és erőforrásokat igénylő feladat”

- fogalmazza meg fő akadályokat Anne Korre, az Imperial College London környezetvédelmi mérnökprofesszora. Az biztosnak látszik, hogy még ha sikerül is a mérnöki kihívásokat leküzdeni, az első időkben az ilyen technológiával előállított áram ára nem lesz versenyképes a már most létező technológiákkal előállítotthoz képest, ám – ahogy azt az elmúlt években például a napelemek esetében láthattuk – a sorozatgyártás és a felgyorsuló technológiai fejlődés nagyon gyorsan le tudja vinni az előállítási költségeket.

Yaóék eredménye azért is nagyon fontos, mert igazából bármilyen anyaggal működik, amelybe elég kis lyukacskákat lehet ütni, ez pedig leszoríthatja a költségeket arra a szintre, ahol már piaci befektetők is fantáziát láthatnak a fejlesztés megfinanszírozására. Ha pedig beindul a fejlesztés és a költségcsökkentés pozitív visszacsatolású spirálja, akkor talán még ebben az évtizedben megvalósulhat Nikola Tesla régi álma, és az emberiség az energiafelhasználásának egy részét tényleg a levegőből fedezheti.

LEGYEN ÖN IS ELŐFIZETŐNK!

Előfizetőink máshol nem olvasott, higgadt hangvételű, tárgyilagos és
magas szakmai színvonalú tartalomhoz jutnak hozzá havonta már 1490 forintért.
Korlátlan hozzáférést adunk az Mfor.hu és a Privátbankár.hu tartalmaihoz is, a Klub csomag pedig a hirdetés nélküli olvasási lehetőséget is tartalmazza.
Mi nap mint nap bizonyítani fogunk! Legyen Ön is előfizetőnk!

Tudomány-technika Terjed: a Tesla csodaautói már Magyarország közelében is önállóan száguldhatnak
Czwick Dávid | 2026. június 7. 11:33
A világ egyik legértékesebb autógyártó vállalata megint megmutatta: az elektromos autók terjedését egyszerűen nem lehet megállítani, sőt a folyamat egyre gyorsul. Ha ennek a napokban nyilvánvalóvá vált jeleit kutatjuk a járműpiacon, nem kell messzire mennünk. Elég csak Németországra vagy Litvániára tekinteni. Mostanra ráadásul az is előnyére válhatott a Teslának, hogy viléágszerte ismert vezére, Elon Musk felhagyott a politikai szerepvállalással.
Tudomány-technika Támogatja az akkumulátoripari szabályozás szigorítását a Magyar Mérnöki Kamara
Privátbankár.hu | 2026. június 5. 16:47
A kamara álláspontja szerint a kormány által előkészített intézkedések – köztük az országos ellenőrzési terv, a kiemelt létesítmények átfogó vizsgálata, az új szabályozási koncepció kidolgozása, valamint a környezetvédelmi felelősségi rendszer átalakítása – összhangban állnak a korábban megfogalmazott szakmai javaslatokkal.
Tudomány-technika Trumpék inkább megtartják maguknak az AI ipar alaptermékét
Privátbankár.hu | 2026. június 1. 08:37
Az Egyesült Államok szigorítja a mesterséges intelligenciával (AI) kapcsolatos miniatűr termékek exportját.
Tudomány-technika AI a Tisza-kormánytól: virtuális asszisztenst kaphat minden magyar
Czwick Dávid | 2026. május 24. 12:38
Kórházi kezelések? A gyerek beiratkozása? Új személyes okmány igénylése? Mindez pofonegyszerűnek tűnhet a mesterséges intelligencia (AI) bevonásával. A május elején kormányrudat ragadó Tisza-kormány pedig nem is ígér kevesebbet, mint azt, hogy kihasználják a legfrissebb technológiát, segítve ezzel hazánkat, előmozdítva a gazdasági növekedést is. Íme a vonatkozó ígéretek.
Tudomány-technika Elhalasztották a SpaceX Starship új generációs rakétájának tesztrepülését
Privátbankár.hu | 2026. május 22. 08:58
Műszaki probléma miatt az utolsó pillanatban elhalasztotta a SpaceX a Starship hordozórakéta tizenkettedik tesztrepülését az egyesült államokbeli Texasban. Az újabb indítási kísérletet mára tervezik.
Tudomány-technika Több pénz kell, de nem zárt alapítványokon keresztül – Tanács Zoltán szólalt fel
Privátbankár.hu | 2026. május 17. 10:53
Megszólalt az új szakminiszter egy komoly kérdésben.
Tudomány-technika Ijesztően felgyorsult a globális felmelegedés az elmúlt öt évben
Privátbankár.hu | 2026. május 15. 17:19
Az IPCC 2021-es előrejelzésének a pesszimista változata igazolódott be. Tarthatatlannak tűnik a 1,5 fokos határ is.
Tudomány-technika Hivatalos: drónpajzsot alkotnak a német aduászok
Privátbankár.hu | 2026. május 11. 12:59
Két izmos nagyvállalat veszi ki a részét a védelmi intézkedésből.
Tudomány-technika Így száll rá az AI a nyugdíjasokra – totális kontroll vagy életmentés?
Czwick Dávid | 2026. május 2. 11:40
Elképesztő, AI-asszisztenciával megspékelt rendszert tesztelnek kifejezetten idősek számára. A Nagy Testvér már tényleg mindent lát vagy hall? Ez már a teljes megfigyelés és kiszolgáltatottság? Vagy életek megmentésében mérhető segítség? A kezdeményezés az utóbbit szolgálja, ráadásul látványos hatékonysággal. Azt viszont csak remélni lehet a mostani fázisban, hogy nem üt vissza a mesterséges intelligencia (AI) forradalmi alkalmazása.
Tudomány-technika Nem mond beszédet, de üzent a Tisza leendő tudományos minisztere
Privátbankár.hu | 2026. május 1. 11:17
Egészen új fejezet kezdődhet politika és tudomány kapcsolatában.
hírlevél
Ingatlantájoló
Együttműködő partnerünk: 4iG