התפתחות במחקר: מתקן שיוצר חשמל בעזרת הלחות שאוויר

לפני מספר חודשים, דיווחנו לכם פה על מחקרם של ג'ודי לקס, פרופ' קולין פרייס ופרופ' הדס סערוני להפקת חשמל באמצעות לחות באוויר, הגורמת ליצירה של מתח חשמלי, בדומה לדרך שבה נוצרים ברקים באטמוספירה - "האם אפשר להפיק אנרגיה מהאוויר בשעות הלילה?"

בחוג ללימודי הסביבה מתקיימים מחקרים לפיתוח אנרגיה מתחדשת ממקורות שונים, כדוגמת הפקת דלק בילוגי מאצות בים. פרופ' קולין פרייס מסביר כיצד הגיעה ההשראה למחקר הבוחן אפשרות להפיק חשמל ממים באוויר, בעקבות למידת דרך התנהגותם של ברקים. ברקים הם פרץ חשמל שנוצר בשל מים הנמצאים בעננים במצבי צבירה שונים – אדים, טיפות וקרח. מולקולות המים יכולות להתפרק ליונים בעלי מטען חיובי או שלילי ובכך ליצור מתח חשמלי. 

החוקרים פיתחו מתקן ראשון לייצור חשמל תוך שימוש במתח החשמלי הנוצר בין שני משטחי מתכת מבודדים, המוצבים זה מול זה, כאשר הלחות באוויר עולה על 60%. בשלב זה, מפיק המתקן מתח של 1 וולט. מתח זה אמנם נמוך, אך קרוב למתח שיוצרת סוללת AA. המחקר ממשיך במטרה להגדיל את תפוקת החשמל של המתקן.

במהלך המחקר נבדקו כ-20 מתכות וסגסוגות נפוצות מסוגים שונים, כדי לקבוע איזה שילוב מפיק את המתח הגבוה ביותר. עד כה נמצא ששילוב המתכות המתאים ביותר הוא של אבץ ופלדת אל-חלד. במקביל לבחינת יעילותן של מתכות נוספות, החוקרים מחפשים אחר ננו-חומרים סינטטיים, שניתן לייצרם באופן תעשייתי נרחב במחירים כלכליים. 

מתקן חדשני מסוג זה עשוי להיות שימושי מאוד באזורים שבהם אין פריסה של רשתות חשמל, ויש לחות גבוהה באוויר בכל ימות השנה – תופעה נפוצה באקלים טרופי.

גם באיזורי חוף כדוגמת מישור החוף בישראל, הלחות שבאויר גוברת בשעות הערב, לאחר השקיעה, ויכולה להגיע מעל 60%. למתקנים מסוג זה יש פוטנציאל לאסוף מטען חשמלי בשעות החשיכה, שבהן פוסק ייצור החשמל במערכות הסולאריות, ולהעבירו לרשת החשמל. 

מאמר על שלב זה במחקר התפרסם בכתב העת Nature Scientific Reports.

כתבה על המחקר הופיעה לאחרונה במדור "סביבה ומדע" של Ynet, השיטה שתייצר חשמל מאדי המים שבאוויר.