Elektriciteit uit de lucht kan de nieuwste alternatieve energiebron worden

Stel je voor dat toestellen elektriciteit zo maar uit de lucht kunnen halen - net zoals zonnecellen elektriciteit kunnen maken van zonlicht - en dat we die elektriciteit uit de lucht dan kunnen gebruiken voor verlichting of om elektrische wagens te gaan opladen. Hoe raar dit ook klinkt, onderzoekers zijn namelijk bezig met de ontwikkeling van in toestel die dit mogelijk zou kunnen maken. Deze toestellen zouden er uit zien als zonnepanelen die men plaatst op de daken van gebouwen en deze halen elektriciteit op dezelfde manier als dat de elektriciteit ontstaat bij een bliksem. Deze ontwikkeling komt er doordat men steeds beter en beter het mechanisme die bliksems veroorzaakt begint te verstaan. Dit zou er niet alleen kunnen voor zorgen dat men de slachtoffers en de schade die veroorzaakt wordt door bliksems zou kunnen voorkomen maar dat men ook de energie ervan zou kunnen gebruiken. Hiermee gaan ze de droom van de bekende wetenschapper Nikola Tesla achterna. Hij was een Servisch-Amerikaanse uitvinder, elektrotechnicus en natuurkundige die ervan droomde om elektriciteit vanuit de lucht te gaan gebruiken.

Elektriciteit wordt gevormd in de lucht wanneer waterdamp microscopisch kleine stofdeeltjes en andere materialen die zich in de lucht bevinden opneemt. Maar tot nu toe is het nog steeds onduidelijk hoe het proces van de vorming en de ontlading van de elektriciteit uit de waterdamp in de atmosfeer exact in zijn werk gaat. Wetenschappers gingen er vroeger van uit dat de waterdruppels in de atmosfeer neutraal waren of anders gezegd dat ze geen elektrische lading bevatten. En dat deze waterdruppels steeds neutraal bleven, ook nadat ze microscopische stofdeeltjes en andere materialen opnemen uit de atmosfeer. Maar nu zijn er nieuwe bewijzen gevonden dat dit niet het geval is. Wanneer het water in de atmosfeer stofdeeltjes en dergelijke opneemt, dan zouden deze wel een elektrische lading gaan bevatten.

Ph.D. Fernando Galembeck is de wetenschapper die de leiding heeft over het onderzoek dat gevoerd wordt aan de University of Campinas naar het ontstaan van bliksems. Tijdens experimenten in hun laboratorium die simuleren wat er gebeurt wanneer waterdamp in contact met stofdeeltjes in de lucht. Tijdens deze proeven werden er kleine deeltjes siliciumdioxide of silica en aluminiumfosfaat - beide elementen die aanwezig zijn in stoffen in de lucht - in contact gebracht met waterdamp. De resultaten toonde aan dat wanneer de waterdamp in contact komt met de silicadeeltjes, deze een meer negatieve lading krijgen. En met de aluminiumfosfaatdeeltjes gebeurt net het omgekeerde, namelijk het waterdeeltje krijgt een meer positieve lading. Dit vindt wel enkel plaats wanneer de lucht een groot luchtvochtigheidsgraad heeft, dit wil zeggen wanneer er veel waterdamp in de lucht zit. Dit is snel zichtbaar doordat in deze situatie de waterdamp veel gaat condenseren op koudere oppervlakken, zoals ruiten en dergelijke.

Uit deze resultaten van dit experiment kan men dus besluiten dat het water in de atmosfeer een elektrische lading kan accumuleren. Dit verschijnsel kreeg dan ook de naam 'hygroelectricity', wat zoveel betekend als 'vochtigheids-elektriciteit'. In de toekomst zal het misschien mogelijk zijn om een collector te gaan ontwerpen die in staat is om hygroelectricity te gaan opvangen uit de lucht. Een dergelijke collector zou dan het best elektriciteit uit de lucht kunnen halen wanneer de lucht het vochtigst is, net zoals zonnepanelen het meest elektriciteit opwekken wanneer de zon schijnt. Deze collectors zouden dan enorm interessant zijn in de vochtige streken op aarde, zoals bijvoorbeeld in de tropen. Volgens de onderzoeker, Galembeck, zou een gelijkaardig aanpak ervoor kunnen zorgen dat het ontstaan en het inslaan van bliksems kan voorkomen worden. Hiervoor zouden er 'hygroelektrische' panelen geplaatst moeten worden op de daken van de gebouwen in regio's waar er geregeld bliksems inslaan. Deze panelen nemen dan de elektriciteit gedeeltelijk op die anders vrijkomt wanneer een bliksem inslaat.

Het team onderzoekers van Galembeck is momenteel bezig met allemaal verschillende metalen aan het uittesten om te kijken welke er het best geschikt zijn om hygroelektriciteit uit de lucht te gaan opnemen. Er is dus nog een gigantisch lange weg af te leggen vooraleer men in staat zal zijn om hygroelektriciteit uit de lucht te gaan opnemen en deze op een nuttige manier te gaan gebruiken. Maar nu men weet dat het mogelijk kan zijn om een dergelijke manier elektriciteit te gaan opwekken, wordt de zoektocht om elektriciteit uit de lucht te halen heel wat spannender dan voordien.

via [portal.acs]