大気中の水蒸気を利用して年中無休で電気を生み出すデバイスを開発。

マサチューセッツ大学アマースト校の電気技師である八尾純と微生物学者であるデレク・ロヴリ-自然のタンパク質を使用して空気中の水蒸気から電気を生成するデバイスを開発しました。彼らはこれを「Air-gen」と名付けました。

natureに報告された内容によると「AIR-gen」はゲオバクター属の微生物が生成する導電性タンパク質ナノワイヤを備え、大気中の水蒸気から電気を生み出せるように電極をつないだものです。

「私たちは文字通り薄い空気から電気を作り出しています」と、八尾氏はニュースリリースに語りました。「Air-genは24時間365日、クリーンエネルギーを生成します。」

研究室で開発されたデバイスは無公害で、再生可能で、低コストです。サハラ砂漠などの湿度が非常に低い地域でも発電できます。

credit:UMass Amherst / YaoおよびLovleyラボ

「Air-gen」のデバイスに必要なのは厚さ10ミクロン未満のタンパク質ワイヤの薄膜のみです。上部電極で部分的に覆われているだけで、空気にさらされています。上部フィルムの細孔が大気中の水蒸気を吸収し、水分勾配がイオン化を引き起こし、正の電荷が一方に拡散し、電子がもう一方に拡散します。この薄膜で0.5ボルト、1平方メートルあたり約17マイクロアンペアの持続電圧を生成することが出来ます。

研究者らはこのデバイスは小さな電子機器に電力を供給することができ、すぐに発明を商業規模にすることを期待していると言います。彼らはヘルスモニターやスマートウォッチに電力を供給できる小型の「Air-genパッチ」の開発も含まれています。

「最終的な目標は、大規模なシステムを作ることです。たとえば、家庭用の電力供給に役立つ壁塗料にこの技術を組み込むこともできます。また、電力を供給する独立した空力発電機を開発することもできます。グリッド。電線生産の産業規模に到達したら、持続可能なエネルギー生産に大きく貢献する大規模なシステムを作ることができると完全に期待しています。」

ロヴリーは30年以上前にポトマック川の泥の中からゲオバクター属の微生物を発見し、研究室にて導電性タンパク質ナノワイヤを製造する能力があることを見つけました。このワイヤを発電に利用しようというアイデアを八尾の博士号の学生であるXiaomeng Liuが提案し、彼らは研究を進めました。

「ナノワイヤが特定の方法で電極に接触すると、デバイスが電流を生成することがわかりました。大気湿度への暴露が不可欠であり、タンパク質ナノワイヤが水を吸着し、デバイス全体に電圧勾配が生じることがわかりました。」と、Xiaomeng Liuは語りました。

参照:iflscience