ไฟฟ้าที่เก็บได้จากอากาศอาจกลายเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกใหม่ล่าสุด

Fernando Galembeck, Ph.D. ผู้นำการศึกษากล่าวว่า "การวิจัยของเราสามารถปูทางไปสู่การเปลี่ยนไฟฟ้าจากชั้นบรรยากาศให้เป็นแหล่งพลังงานทางเลือกสำหรับอนาคต" งานวิจัยของเขาอาจช่วยอธิบายปริศนาทางวิทยาศาสตร์อายุ 200 ปีเกี่ยวกับวิธีการผลิตและปล่อยไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ “เช่นเดียวกับที่พลังงานแสงอาทิตย์สามารถช่วยให้บางครัวเรือนไม่ต้องจ่ายค่าไฟฟ้า แหล่งพลังงานใหม่ที่มีความหวังนี้ก็อาจให้ผลเช่นเดียวกัน” เขากล่าว “หากเรารู้ว่าไฟฟ้าก่อตัวและแพร่กระจายในชั้นบรรยากาศอย่างไร เราก็สามารถป้องกันการเสียชีวิตและความเสียหายที่เกิดจากฟ้าผ่าได้เช่นกัน” กาเล็มเบคกล่าว พร้อมระบุว่าฟ้าผ่าทำให้มีผู้เสียชีวิตและบาดเจ็บหลายพันคนทั่วโลก และทรัพย์สินเสียหายหลายล้านดอลลาร์ แนวคิดเรื่องการควบคุมพลังงานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติได้ยั่วเย้านักวิทยาศาสตร์มานานหลายศตวรรษ พวกเขาสังเกตเห็นว่าประกายไฟของไฟฟ้าสถิตก่อตัวขึ้นเมื่อไอน้ำหนีออกจากหม้อไอน้ำ พนักงานที่สัมผัสไอน้ำถึงกับถูกไฟฟ้าช็อตอย่างเจ็บปวด ตัวอย่างเช่น นักประดิษฐ์ชื่อดัง Nikola Tesla เป็นหนึ่งในผู้ที่ฝันถึงการจับภาพและใช้ไฟฟ้าจากอากาศ เป็นไฟฟ้าที่ก่อตัวขึ้น เช่น เมื่อไอน้ำรวมตัวกันบนอนุภาคขนาดจิ๋วของฝุ่นและวัสดุอื่นๆ ในอากาศ แต่จนถึงขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังขาดความรู้เพียงพอเกี่ยวกับกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวและการปล่อยกระแสไฟฟ้าจากน้ำในชั้นบรรยากาศ Galembeck กล่าว เขาอยู่ที่ University of Campinas ในเมือง Campinas รัฐ SP ประเทศบราซิล นักวิทยาศาสตร์เคยเชื่อว่าหยดน้ำในชั้นบรรยากาศมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า และยังคงอยู่แม้จะสัมผัสกับประจุไฟฟ้าบนอนุภาคฝุ่นและหยดของของเหลวอื่นๆ แต่หลักฐานใหม่บ่งชี้ว่าน้ำในชั้นบรรยากาศสามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้ Galembeck และเพื่อนร่วมงานยืนยันแนวคิดดังกล่าวโดยใช้การทดลองในห้องปฏิบัติการที่จำลองการสัมผัสของน้ำกับฝุ่นละอองในอากาศ พวกเขาใช้อนุภาคเล็ก ๆ ของซิลิกาและอะลูมิเนียมฟอสเฟต เทสลา ซึ่งเป็นสารทั่วไปในอากาศทั้งคู่ แสดงให้เห็นว่าซิลิกามีประจุลบมากขึ้นเมื่อมีความชื้นสูง และอะลูมิเนียมฟอสเฟตมีประจุบวกมากขึ้น ความชื้นสูงหมายถึงไอน้ำในอากาศในระดับสูง ซึ่งเป็นไอน้ำที่กลั่นตัวและมองเห็นเป็น "หมอก" บนหน้าต่างรถยนต์และอาคารปรับอากาศในวันที่มีอากาศร้อนอบอ้าว "นี่เป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่าน้ำในบรรยากาศสามารถสะสมประจุไฟฟ้าและถ่ายโอนไปยังวัสดุอื่น ๆ ที่สัมผัสได้" Galembeck อธิบาย "เราเรียกสิ่งนี้ว่า 'ไฟฟ้าดูดความชื้น' ซึ่งแปลว่า 'ไฟฟ้าความชื้น'" ในอนาคต เขากล่าวเสริมว่า อาจเป็นไปได้ที่จะพัฒนาตัวสะสม ซึ่งคล้ายกับเซลล์แสงอาทิตย์ที่รวบรวมแสงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟฟ้า เพื่อดักจับไฟฟ้าดูดความชื้นและส่งต่อไปยังบ้านและธุรกิจ เช่นเดียวกับที่เซลล์แสงอาทิตย์ทำงานได้ดีที่สุดในพื้นที่ที่มีแสงแดดส่องถึงของโลก แผงไฟฟ้าแบบดูดความชื้นจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในพื้นที่ที่มีความชื้นสูง เช่น ทางตะวันออกเฉียงเหนือและตะวันออกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา และเขตร้อนชื้น Galembeck กล่าวว่าวิธีการที่คล้ายกันนี้อาจช่วยป้องกันไม่ให้เกิดฟ้าผ่าและกระทบกระเทือนได้ เขาจินตนาการถึงการวางแผงไฟฟ้าดูดความชื้นบนยอดอาคารในบริเวณที่มีพายุฝนฟ้าคะนองเป็นประจำ แผงดังกล่าวจะระบายกระแสไฟฟ้าออกจากอากาศ และป้องกันการสะสมประจุไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาในฟ้าผ่า กลุ่มวิจัยของเขากำลังทดสอบโลหะเพื่อระบุโลหะที่มีศักยภาพสูงสุดสำหรับใช้ในการดักจับไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศและป้องกันฟ้าผ่า Galembeck กล่าวว่า "นี่เป็นแนวคิดที่น่าสนใจที่การศึกษาใหม่ ๆ ของเราและโดยทีมวิทยาศาสตร์อื่น ๆ แนะนำว่าเป็นไปได้" "เรามีหนทางอีกยาวไกลอย่างแน่นอน แต่ประโยชน์ในระยะยาวของการควบคุมไฟฟ้าดูดความชื้นอาจมีมาก"