Nema kablova, ni solarnih panela: Sve što vam treba je obični zid uz mali dodatak za proizvodnju struje
Dodajte Kurir Biznis u vaš Google izbor- Istraživači sa Univerziteta Binghamton razvili su pametnu tapetu koja koristi vlagu iz vazduha i zida proizvodi malu količinu struje. Prototip nije zamena za utičnice ni solarne panele, već je namenjen uređajima male potrošnje
- Jedna pločica daje oko 0,34 volta i 2,2 mikrovata po kvadratnom centimetru, a niz od 1.596 jedinica napajao je bežičnu tastaturu. Sistem istovremeno može da reguliše vlagu u prostoriji
Zid koji proizvodi struju koristi vlagu koja već postoji u prostoriji kako bi stvorio malu, ali upotrebljivu količinu električne energije. Eksperimentalna "pametna tapeta“ istovremeno upija i otpušta vodenu paru, pa bi zidne površine u budućnosti mogle da napajaju senzore i pomažu u regulisanju vlage.
Ipak, nije reč o zameni za utičnicu, solarne panele ili kućnu električnu mrežu. Trenutni prototip namenjen je uređajima male potrošnje, dok tek treba dokazati njegovu trajnost, cenu i ponašanje tokom višegodišnje upotrebe u stvarnim stanovima.
Kako zid koji proizvodi struju koristi vlagu iz vazduha
Materijal su razvili istraživači Univerziteta Binghamton, a rad je objavljen u časopisu Advanced Energy Materials. Osnovu sistema čine papirne pločice dimenzija dva puta dva centimetra, podeljene na tri funkcionalne zone.
Glicerin postavljen uz ivice privlači vodenu paru iz vazduha. Središnji deo sadrži polivinilpirolidon, odnosno PVP, koji zadržava vodu i usmerava je ka centru. Završna zona tretirana je voskom: odbija tečnu vodu, ali kroz sitne pore omogućava izlazak pare.
Takvo kretanje vlage stvara razliku u koncentraciji jona između vlažnijeg i suvljeg dela materijala. Nastali električni napon prikupljaju grafitne elektrode, dok se veze između pločica nalaze sa zadnje strane kako instalacija ne bi bila vidljiva.
Koliko struje može da proizvede pametna tapeta
Jedna pločica proizvela je približno 0,34 volta i oko 2,2 mikrovata po kvadratnom centimetru pri relativnoj vlažnosti od 80 odsto. Stabilan izlaz održan je tokom 90 minuta laboratorijskog testiranja.
Povezivanjem većeg broja jedinica povećava se napon. Deset pločica vezanih u niz dostiglo je oko 2,9 volti, dok je najveći ispitani sklop imao 1.596 jedinica. Pri vlažnosti od približno 38 odsto proizveo je oko 3,5 volti i uz pomoć kondenzatora napajao bežičnu tastaturu.
To pokazuje da zid koji proizvodi struju može da pokrene mali elektronski uređaj, ali ne i da preuzme napajanje rasvete, kućnih aparata ili sistema grejanja. Napon sam po sebi nije dovoljan pokazatelj raspoložive energije: važni su i jačina struje, ukupna snaga i vreme tokom kojeg sistem može stabilno da radi.
Papirni zid istovremeno upija i vraća vlagu
Kako piše New Atlas, papirni sistem tokom testiranja nije samo proizvodio električnu energiju već se ponašao i kao svojevrsni regulator vlage.
U zatvorenoj komori 28 pločica smanjilo je relativnu vlažnost sa 75 na 50 odsto za približno četiri minuta. Kada je papir prethodno upio vodu, u suvom vazduhu podigao je vlažnost sa 15 na 20 odsto za oko 16 minuta. U testu sa najvećim nizom vlažnost u prostoriji smanjena je sa 38 na 32 odsto za 15 minuta.
Ti rezultati još ne znače da materijal može da zameni odvlaživač ili ventilacioni sistem. Pokazuju, međutim, da velika površina zida može da prima vlagu, usmerava njeno kretanje i deo tog procesa pretvara u električnu energiju.
Zid koji proizvodi struju mogao bi da napaja kućne senzore
Najrealnija primena nisu televizori i frižideri, već mali uređaji koji troše malo energije. To mogu biti senzori temperature, vlage i kvaliteta vazduha, bežični komunikacioni moduli i elementi sistema za upravljanje pametnom zgradom.
Takvi uređaji danas često zavise od baterija koje treba menjati ili od instalacija koje zahtevaju dodatne kablove. Ako bi zidna obloga neprekidno prikupljala male količine energije iz vazduha, pojedini senzori mogli bi da rade samostalnije i da šalju podatke o uslovima u prostoriji.
Unutrašnji prostor pritom nudi važnu prednost. Vlažnost i temperatura obično se menjaju manje naglo nego napolju, dok disanje stanara, kuvanje i tuširanje stalno dodaju novu vlagu. Zbog toga istraživači vide enterijer kao pogodnije okruženje za stabilan rad ovakvih generatora.
Do tapete za stan ostalo je još dosta posla
Naziv "tapeta“ trenutno opisuje koncept i način postavljanja, a ne gotov proizvod koji može da se kupi u rolni. Prototip je izrađen od laboratorijskog papira debljine 340 mikrometara, uz štampanje voskom, nanošenje aktivnih materijala, lasersko bušenje i srebrnu boju za električne veze.
Tim želi da proizvodni postupak postane potpuno štampan kako bi materijal mogao da se izrađuje u većim količinama. Pre toga treba proveriti kako zid koji proizvodi struju podnosi prašinu, promene temperature, lepak, bojenje, čišćenje i dugotrajne cikluse upijanja i otpuštanja vlage.
Tek kada budu poznati trajnost, bezbednost, troškovi i stvarna godišnja proizvodnja energije, moći će da se proceni da li će pametna tapeta imati mesto u stanovima ili će ostati specijalizovano napajanje za pojedine senzore.
Biznis Kurir/Nekretnine.rs