Å hente strøm «ut av tynn luft» kan høres for godt ut til å være sant. Likevel peker nye rapporter fra Hongkong på at en slik teknologi kan være nærmere enn mange tror – og at den kan utfordre etablerte fornybarfavoritter som sol og vind.
Når vi snakker om fornybar energi, er det gjerne solcelleparker og vindturbiner som dominerer bildet. Samtidig har begge tydelige svakheter: Produksjonen varierer med vær, vind og solforhold. I tettbygde storbyer med lite tilgjengelig areal, som Hongkong, blir slike begrensninger ekstra merkbare. Energi er ikke bare et fremtidig problem, men en del av hverdagen.
Derfor ser forskere nå etter løsninger som kan fungere uten store installasjoner og uten å være avhengige av bestemte værmønstre. I stedet for å «fange» energi fra store naturkrefter, forsøker de å høste energi fra prosesser på mikroskopisk nivå – og bruke luftens fuktighet som en ressurs.
Ved University of Hong Kong arbeider forskere med en teknologi som i praksis lar en liten enhet generere elektrisitet ved å utnytte fuktighet i luften. Målet er en strømkilde som krever minimalt med plass, og som kan levere energi jevnt over tid.
Tradisjonell vannkraft krever store inngrep, som demninger, og kan medføre betydelige natur- og flomrisikoer. Andre nyere forsøk på å hente energi fra vann og fordamping har også slitt med ujevn ytelse og lav effektivitet. Det forskerne i Hongkong beskriver, er en løsning som skal kunne fungere også når det er mørkt, vindstille eller relativt tørt.
Kjernen i gjennombruddet er et materiale forskerne omtaler som en salt-konsentrasjonsgradient-basert kationisk hydrogel. Ifølge beskrivelsene skal hydrogelen gjennom en totrinns oppvarmingsprosess få en permanent intern saltgradient. Når materialet deretter møter fuktighet fra luften, settes ioner – elektrisk ladede partikler – i bevegelse gjennom ledende kanaler.
Denne ionebevegelsen skal kunne omdanne kjemisk energi direkte til elektrisitet. Forskerne hevder at systemet kan levere stabil effekt i opptil 50 dager uten merkbar forringelse, noe som i praksis tilsvarer rundt 1.000 timer.
En særlig interessant del av påstanden er at enheten ikke skal kreve svært høy luftfuktighet for å virke. Tidligere fuktighetsdrevne generatorer har ofte vært avhengige av tropiske forhold. Her oppgis det at teknologien kan fungere ved relativ luftfuktighet helt ned mot 30 prosent, noe som skal gjøre den relevant i store deler av verden.
Teknologien skal allerede være testet i sammenhenger som inkluderer høyspennings smarte vinduer og bærbar elektronikk. Ved å utnytte samspillet mellom vannmolekyler og saltioner mener forskerne å ha redusert behovet for store, eksterne strømtrinn, og i stedet gjort løsningen mer kompakt.
Hvis resultatene lar seg skalere og produseres kostnadseffektivt, kan denne typen fuktighetsbaserte energikilder bli et nytt alternativ for sensorer, bærbare enheter og smarthus – særlig der det er vanskelig å installere tradisjonell energiinfrastruktur.
