Promovendi van de Columbia University in New York hebben een methode ontdekt die de potentie van energie opwekken via luchtvochtigheid blootstelt. Ozgur Sahin, één van de hoofdonderzoekers, gelooft dat waterdamp de grootste bron van energie ter wereld is.
In een poging om de potentie van waterdamp als duurzame energiebron aan te tonen hebben Sahin en zijn onderzoeksgroep een prototype gebouwd. Het prototype is in feite een elektrische generator waarbij rubberen vellen, ondergedompeld met een laag bacteriële sporen, reageren op de vochtigheid in de lucht.
Sporen
In 2012 publiceerde Sahin een gedetailleerde beschrijving van de bacteriële spore genaamd ‘Bacillus subtilis’ in het wetenschappelijke tijdschrift Journal of the Royal Society Interface. De bacteriële sporen genaamd ‘Bacillus subtilis’ hebben een bijzondere eigenschap. De bodembacterie is in een ruststadium een taaie en rimpelige spore. Als deze eenmaal in aanraking komt met water zet de spore uit. Bij opdroging, wanneer de luchtvochtigheid afneemt, keert de spore terug naar zijn ruststadium.
Dankzij de eigenschap om reversibel te krimpen, bedachten de onderzoekers dat de sporen energie moesten opslaan. Om de hoeveelheid energie te kunnen meten, bouwde Sahin een proefopstelling. Hij dompelde een flexibel siliconen velletje onder met de reversibele sporen. Nog voordat Sahin het velletje onder zijn aangepaste atomenmicroscoop kon leggen zag hij met het blote oog hoe het velletje op en neer bewoog als reactie op zijn adem. De kleine veranderingen in de luchtvochtigheid deed het velletje buigen. “Ik realiseerde mij toen hoe krachtig dit was,” aldus Sahin.
Krachtig
Tijdens het testen van de bacteriële sporen ontdekten de onderzoekers van Columbia University dat het in sporen ondergedompelde velletje duizend keer de kracht genereerde van een menselijke spier. Zo berekende Sahin dat 0,45 kilogram van de opgedroogde sporen genoeg kracht kan generen om een auto één meter van de grond op te tillen, als de sporen vochtig worden gemaakt.
Prototype generator dat elektriciteit produceert dankzij een buigzaam velletje met ‘bacillus subtilis’ sporen die reageeren op veranderingen in de luchtvochtigheid. Foto: Xi Chen, Columbia University.Na een reeks testen met diverse materialen bleek rubber het meest geschikte materiaal te zijn voor de bacteriële sporen. Met behulp van lego, een kleine ventilator, een magneetje en rubberen plankje met sporen, wisten de onderzoekers een simpele generator te bouwen die door waterdamp wordt aangedreven. Het geheel produceert elektriciteit dankzij de draaiing van een magneet die reageert op het rubberen plankje dat op een neer beweegt door verandering in de luchtvochtigheid.
Hernieuwbaar
Als de techniek in de toekomst opgeschaald kan worden, is het mogelijk om energie op te wekken uit veranderingen in luchtvochtigheid. Dit is een proces dat continu en ook ‘s nachts plaatsvindt. Dit zijn voordelen ten opzichte van wind- en zonne-energie, waar de energieproductie afhankelijk is van de weersomstandigheden. De techniek kan in de toekomst bijvoorbeeld ingezet worden bij vijvers, meren en havens.
Bron: Gizmag | Foto: Wellcome Images: Fernan Federici & Jim Haseloff via Flickr
