Bezprecedensowe odkrycie. Chińscy badacze uzyskali prąd z lodu

Jak uzyskać prąd z lodu? Potrzebna jest sól

Czy można uzyskać prąd z kostki lodu? Xin Wen i jego zespół z Xi’an Jiatong University udowodnili, że tak. Odkryli, że lód jest materiałem fleksoelektrycznym – generuje elektryczność pod wpływem zginania. Wcześniej istniała już świadomość, że zderzające się lodowce mogą wytwarzać prąd, ale nikt nie potrafił odtworzyć tego efektu.

Sekret tkwi w soli. Badacze zamrozili wodę z różnymi stężeniami zwykłej soli kuchennej i poddali próbki testom zginania. Wyniki były zaskakujące – zasolony lód okazał się tysiąc razy skuteczniejszy w generowaniu prądu niż czysty.

Potencjał nowej technologii

Dlaczego sól robi taką różnicę? Naukowcy zajrzeli do wnętrza próbek za pomocą mikroskopów i spektroskopów. Okazało się, że sól zapobiega całkowitemu zamarzaniu i tworzy drobne kanały wypełnione słoną wodą. Podczas zginania lodu ciśnienie zmusza płyn do przepływu przez te kanały. Poruszająca się woda niesie ze sobą ładunek elektryczny. To jak miniaturowa elektrownia wodna ukryta w strukturze lodu.

Potencjał tej technologii jest ogromny. Lód pokrywa ok. 10 proc. powierzchni Ziemi – to niewykorzystane złoże energii, nie tylko na naszej planecie, ale też na innych. „Wysoka fleksoelektryczność lodu solnego przybliża wizję wykorzystania energii lodu do rzeczywistości i może mieć znaczenie dla aktywności elektrycznej w pokrytych lodem regionach Ziemi oraz na oceanicznych światach takich jak Europa czy Enceladus” – czytamy w badaniu opublikowanym na łamach Nature Materials.

Ograniczenia i kosmiczne perspektywy

Droga do komercjalizacji lodowej energii nie będzie łatwa. Technologia ma poważne ograniczenia, które naukowcy muszą jeszcze pokonać. W przypadku urządzeń ze słonego lodu występuje silny efekt zmęczenia materiału. Liczne cykle zginania prowadzą do utraty aż do 80 proc. zdolności generowania energii. Kolejny problem to stosunkowo niska sprawność. Znaczna część wytwarzanej energii elektrycznej marnuje się jako ciepło.

Jednak najbardziej fascynujące mogą okazać się pozaziemskie zastosowania tej metody. Europa i Enceladus, księżyce kolejno Jowisza i Saturna, pokryte są grubymi warstwami lodu. To naturalne poligony doświadczalne dla tej technologii. Czy lodowe skorupy na Europie mogłyby zasilić przyszłe bazy kosmiczne? Naukowcy stawiają na ostrożny optymizm. Wskazują, że naturalne procesy geologiczne na tych ciałach niebieskich mogą wytwarzać ciśnienia potrzebne do aktywacji fleksoelektrycznego efektu.

Wieści ze świata technologii i nie tylko znajdziesz na kanale Holistic News na YouTubie.

Niespodziewany surowiec energetyczny

Ta technologia zmusza nas też do przewartościowania tego, co uważamy za „odpady” czy „przeszkody”. Lód, który zimą paraliżuje transport, może stać się cennym surowcem energetycznym. To przykład myślenia cyrkularnego, czyli przekształcania problemów w rozwiązania. Podobnie jak panele słoneczne wykorzystują „darmowe” promieniowanie, lodowa energia mogłaby wykorzystać naturalnie występujący lód. Różnica polega na tym, że w przeciwieństwie do słońca, lód w niektórych regionach dostępny jest przez całą dobę.

Do wytworzenia prądu może służyć również… łupina po orzechu. Sprawdź artykuł: To jeszcze orzech czy już bateria? Nowa technika pozyskiwania prądu