چطور از هوا کره بگیریم!

سازوکار دقیق جریان‌های الکتریکی در جو تاکنون ناشناخته بود، اما دانشمندان متوجه شده‌اند که بخار آب هوا بر خلاف باورهای پیشین، خنثی نیست و می‌توان از بار الکتریکی اندک آن برای تولید برق استفاده کرد.

 دانشمندان تاکنون گام‌های بلندی را در زمینه تولید الکتریسیته از حرکت هوا (با استفاده از توربین‌های بادی) و از طریق فوتون‌های موجود در میان مولکول‌های هوا (با استفاده از سلول‌های خورشیدی) برداشته‌اند، اما آیا راهی وجود دارد که ما بتوانیم بار الکتریکی را مستقیما از خود هوا بگیریم؟ تحقیقات اخیر راز بزرگی را در مورد نحوه شکل‌گیری الکتریسیته در جو مشخص کرده که ممکن است به راهی برای استخراج الکتریسیته از خود هوا منجر شود.

به گزارش پاپ‌ساینس، دانشمندان اطلاعات زیادی درباره راه‌های مختلف تولید الکتریسیته بدست آورده‌اند، اما راهی که از طریق آن الکتریسیته به طور طبیعی در جو شکل می‌گیرد، مدت‌ها است که دانشمندان را به خود مشغول کرده است. اما در تحقیقات جدیدی که در گردهمایی اخیر جامعه شیمی‌دانان آمریکا ارائه شده، ساز و کار باردار شدن بخار آب در هوا مشخص شده است. این کشف می‌تواند منجر به ساخت وسایلی شود که قادرند الکتریسیته را مستقیما از خود جو تولید کنند.

برای مدت‌های طولانی دانشمندان تصور می‌کردند که قطرات آب شناور در جو، حتی پس از این‌که خودشان را به ذرات غبار یا سایر ذرات موجود در جو می‌چسبانند، از نظر الکتریکی خنثی باقی می‌مانند. اما یافته‌های جدید خلاف این را نشان ‌داد. در نتیجه دکتر فرناندو گالمبک و همکارانش تحقیقات وسیع‌تری را در این خصوص انجام دادند. چیزی که آنها کشف کردند و پس از آن در آزمایشگاه نیز اثبات شد، این بود که در حقیقت آب موجود در جو مقدار ناچیزی بار الکتریکی با خود حمل می‌کنند.

آنها با استفاده از ذرات کوچک فسفات آلومینیوم و سیلیس -دو ذره‌ای که معمولا در جو یافت می‌شوند- نشان دادند که در حضور بخار آب، ذرات سیلیس دارای بار منفی بیشتر و ذرات فسفات آلومینیوم دارای بار مثبت بیشتری می‌شوند. این ساختار بار الکتریکی در هوای مرطوب می‌تواند روی‌هم انباشته شود و به سایر اجسام منتقل شود. در نتیجه می‌توان پدیده‌ای مانند جمع شدن بار الکتریکی را هنگام خروج بخار از بویلرها که قرن‌هاست ذهن دانشمندان را مشغول خود کرده، توضیح داد.

گالمبک و همکارانش این پدیده را Hygroelectricity  نامیده‌اند که به معنای «الکتریسیته مرطوب» است. این خصوصیت می‌تواند منجر به ساخت ژنراتورهایی شود که بار الکتریکی را مستقیما از هوای مرطوب استخراج کنند و نیروی لازم برای مصرف بشر فراهم کنند