توليد برق با استفاده از رطوبت هوا و هاگ باكتري ها

در سال 2012 طي پژوهشي كه در نشريه‌ي Royal Society Interface به چاپ رسيد آقاي Sahin به تشريح نوعي باكتري خاكي به نام Bacillus subtilis پرداختند كه مي‌توانست با خشك كردن خود به هاگ‌هايي چقرمه، پايدار و چروكيده تبديل شود. اين هاگ‌ها مي‌توانستند مجددا با دريافت آب بلافاصله به شكل اصلي خود برگردند.

با قابليتي كه اين باكتري‌هاي در تغيير شكل برگشت پذير خود داشتند محققان دريافتند كه اين هاگ‌ها مي‌توانند براي ذخيره‌ي انرژي به كار روند. آقاي Sahin در تلاش براي استفاده از اين قابليت، صفحه‌اي كوچك و منعطف از جنس سيليكون را در محلولي حاوي هاگ‌ها قرار داد با اين فرض كه مي‌تواند به كمك ميكروسكوپ نيروي اتمي نيروي محركه‌ي رطوبت را در آن‌ها اندازه گيري كند. در حين انجام اين كار آقاي Sahin به طرز غير منتظره‌اي متوجه شد كه اين صفحه‌ي حاوي هاگ‌ها در پاسخ به تغيير رطوبت ناشي از هواي بازدم او دچار خميدگي شدند. به گفته او:

" اين جا بود كه فهميدم اين سازوكار مي‌تواند تا چه حد قدرتمند باشد!"

آقاي Sahin دريافت كه اين صفحه‌ي پوشيده شده از هاگ‌ها مي‌تواند تا 1000 برابر يك عضله‌ي انسان قدرتمند باشد. بنا بر محاسباتي كه آقاي Sahin انجام داده مي‌توان با استفاده از حدود نيم كيلوگرم (0.45) از اين هاگ‌هاي خشك و رطوبت دادن به آن‌ها يك ماشين را به ارتفاع يك متر از سطح زمين بلند كرد.

اين باكتري‌ها بر روي سطوح چسب، سيليكون، پلاستيك و لاستيك‌ها مورد آزمايش قرار گرفته اند و لاستيك‌ها بهترين سطح براي استفاده از آن‌ها به انديشه متخصصين مي‌آمدند. مولد الكتريكي ساخته شده به كمك يك آهنربا و تبديل حركت صفحه لاستيك به چرخش آن در پاسخ به تغيير رطوبت به توليد جريان الكتريكي مي‌پرداخت.

هرچند اين نمونه‌ي اوليه تنها درصدي از انرژي ناشي از بخار را به انرژي الكتريكي تبديل مي‌كرد، آقاي Sahin اميدوار است با مهندسي بهتر بر روي نحوه‌ي قرار گيري هاگ‌ها و تغييرات در عملكرد مولد بتوان بازدهي آن را افزايش داد. به اعتقاد پژوهشگران در آينده‌اي نه چندان دور مي‌توان با استفاده از بخار آب پديد آمده توسط خورشيد از اين سازوكار براي توليد انرژي استفاده كرد. برخلاف انرژي خورشيدي و بادي كه با تغييرات آب و هوايي افتاخيز دارند و البته قابليت ذخيره سازي نيز در آن‌ها محدود است ، با استفاده از بخار آب مي‌توان به صورت شبانه روزي به توليد انرژي پرداخت. اين روش اميدهاي تازه‌اي را براي استفاده از انرژي‌هاي تجديد پذير در آينده پديد آورده است.

نتيجه‌ي كار اين محققين در نشريه‌ي علمي Nature Nanotechnology به چاپ رسيده است. در ويديوي زير نيز مي‌توانيد نحوه‌ي كار اين صفحات پوشش داده شده با هاگ در در پاسخ به رطوبت ببينيد.