美研發(fā)從大氣中收集電能的技術(shù)

據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)8月25日?qǐng)?bào)道，從大氣中收集電能有望造就一種新型替代能源。科學(xué)家正在研制能從空氣中捕捉電的電池板，為住宅提供照明或?yàn)殡妱?dòng)汽車充電；該電池板還可以置于建筑物屋頂，以阻止閃電的形成。
　　科學(xué)家們很早之前就注意到，蒸汽從鍋爐中溢出時(shí)會(huì)形成靜電火花，當(dāng)水汽聚集空氣中的塵埃和其他物質(zhì)的微小顆粒時(shí)，正是電形成之時(shí)。幾個(gè)世紀(jì)以來，科學(xué)家們一直為從空氣中捕捉電并加以利用的想法而激動(dòng)不已，著名發(fā)明家尼古拉·特斯拉就是其中之一。
　　電在大氣中如何產(chǎn)生和釋放，這是一個(gè)200年來未解的科學(xué)之謎。科學(xué)家們?cè)?jīng)認(rèn)為，大氣中的水滴呈電中性，即便它們同塵埃顆粒和其他液滴上的電荷接觸之后，也不會(huì)改變其“本性”。
　　但是，巴西坎皮納斯大學(xué)的費(fèi)爾南多·蓋勒姆貝克在美國化學(xué)學(xué)會(huì)（ACS）第240屆全國會(huì)議上表示，他和同事在實(shí)驗(yàn)室中模擬了空氣中的水和塵埃顆粒接觸的過程，證實(shí)了大氣中的水確實(shí)能夠獲得電荷。他們選擇的塵埃顆粒為空氣中常見的二氧化硅和磷酸鋁顆粒，在高濕度環(huán)境下，空氣中含有高濃度的水蒸汽，二氧化硅變得帶有更多負(fù)電荷，而磷酸鋁則變得帶有更多正電荷。蓋勒姆貝克將這種電荷稱為“濕電”（hygroelectricity），也就是“濕度產(chǎn)生的電”。他解釋說，這顯然表明，大氣中的水可以積聚電荷并將電荷轉(zhuǎn)移給與它接觸的其他物質(zhì)。
　　蓋勒姆貝克表示，科學(xué)家可以研發(fā)出能夠收集濕電的濕電電池板（就像收集陽光的太陽能電池板一樣），并將收集到的電力提供給家庭和商業(yè)場(chǎng)所使用。在美國東北部和東南部以及潮濕的熱帶等濕度很高的地區(qū)，濕電電池板的效率也會(huì)很高。另外，類似的方法也可預(yù)防閃電和雷擊。把濕電電池板置于雷雨經(jīng)常光顧地區(qū)的建筑物頂部，這種電池板會(huì)把雨中潮濕空氣所帶的電完全吸收掉，防止電荷積聚后形成閃電。
　　蓋勒姆貝克還指出，盡管未來還有很多研究要做，但大范圍利用濕電的效益將非常可觀。目前，他的研究團(tuán)隊(duì)正在對(duì)多種金屬進(jìn)行測(cè)試，希望從中找出最有潛力用于捕捉大氣中的電同時(shí)預(yù)防雷擊的金屬。