A Massachusetts Műszaki Egyetem kutatói azon dolgoznak, hogy a levegőben lévő páratartalomból elektromos áramot nyerjenek ki. Legfrissebb értekezésük azt taglalja, hogy a természetes fehérjék közreműködésével miként fejleszthető elektromos áram a levegőben lévő páratartalomból. Az orvoslás jövőjében és a megújuló energiájú rendszerek további fejlesztésében is kiemelkedő szerepe lesz majd ennek a technológiának – szögezik le tanulmányukban. A léghajtású generátort, ami az „Air-gen” nevet kapta, mikrobiológusok és elektronikai mérnökök közösen hozták létre a Geobacter mikroorganizmusok elektromos vezető tulajdonságú és képességű fehérjéit felhasználva. Milyen elv mentén, hogyan működik az Air-gen?

A fehérjék alkotta nanoszálakat elektrodákhoz kötik a berendezésben, amelyek a levegőben nyilvánvalóan jelenlévő nedvesség segítségével speciális kialakításuk miatt ily módon villamosáramot indukálnak. A készülék működtetéséhez szükséges alapanyagok újrahasznosíthatóak, vagy természetes úton lebonthatóak és csekély áron értékesíthetőek.

A tesztelés arra enged következtetni, hogy az áramfejlesztő még kifejezetten alacsony páratartalom mellett – akár sivatagos környezetben – is tud „dolgozni”. Ezt azért fontos hangsúlyozni, mert ez az új eljárás, mint megújuló energiaforrás, sokatígérő alternatívát, esetlegesen kiegészítést eredményezhet a szél- és napenergiával szemben, amelyek magától értetődően nem minden időszakban foghatók hadra.

A speciális szerkezet használatához egy 10 mikron vastagságú, tehát egy kis terjedelmű fehérje réteg kell. A nanovezeték, amit ezzel a fehérjével bevonnak, két elektródát kapcsol össze és azonmód hogy a filmréteg magába szívja a légtömeg páratartalmát, olyan feltételek alakulnak ki a kialakításnak eredményeként, amelyek a két elektróda között az elektromos áram létrejöttét idézik elő.

Hatalmas előrelépésnek tekinthető, hogy már kisebb elektromos eszközöket tudtak ellátni a használatukhoz szükséges árammal az eddig előállított Air-gen berendezésekkel. Jelenleg a technológia széleskörű életképességének és hasznosításának kialakításán dolgoznak a kutatócsoport tagjai. Terveik szerint, többek között, egészségügyi állapotot figyelemmel kísérő készülékek, vagy okos órák „munkáját” igyekeznek – elemek helyett – ezzel a technológiai vívmánnyal helyettesíteni. Az okostelefonok akkumulátorainak kiváltását is ennek a kutatási programnak a részévé tették.

Természetesen a szakemberek legfőbb célkitűzése, hogy a léghajtású generátorokhoz szükséges nanoszálakat képesek legyenek ipari méretekben gyártani. Ez már azt jelentené, hogy a technológia alkalmassá válhat egész épületek áramellátására, sőt nagyobb méretű létesítmények energia szolgáltatását is biztosíthatja.

Egy elengedhetetlen feltétellel, bevett gyakorlattal és tudásbázissal már rendelkezik a fejlesztés, hiszen a sorozatgyártáshoz a Geobacter mikrobák által „kibontott” fehérjét, az iparban közismert E. coli-val is képesek előállítani. Ez lehetővé teszi a gyártási folyamat költségeinek tetemes csökkentését.

Kép: UMass Amherst