Хотя все еще ограничено экспериментами в лаборатории, полученная испарением власть могла в принципе быть сделана по требованию, день или ночь, преодолев проблемы перебоев, изводящие солнечную и ветровую энергию. Вычисления исследователей обрисованы в общих чертах в выпуске сентября Коммуникаций Природы.«У нас есть технология, чтобы использовать энергию от ветра, воды и солнца, но испарение так же сильно», говорит ведущий автор исследования Озгур Сахин, биофизик в Колумбии. «Мы можем теперь поместить число на его потенциал».
Испарение – способ природы периодически повторить воду между землей и воздухом. Сахин ранее показал, как этот основной процесс может эксплуатироваться, чтобы сделать работу. Одна машина развивалась в его лаборатории, так называемом Двигателе Испарения, влажности средств управления со ставнем, который открывается и закрывается, побуждая бактериальные споры расшириться и сократиться.
Сокращения спор переданы генератору, который делает электричество. Текущее исследование было разработано, чтобы проверить, сколько энергии этот процесс мог теоретически произвести.Одна выгода испарения – то, что оно может быть произведено только при необходимости.
Солнечная и ветровая энергия, в отличие от этого, требует, чтобы батареи поставили энергию, когда солнце не светит, и ветер не дует. Батареи также дорогие и требуют, чтобы токсичные материалы произвели.
«Испарение идет с естественной батареей», сказал автор лидерства исследования, Ахмет-Хамди Кэвузоглу, аспирант в Колумбии. «Вы можете сделать его Вашим главным источником власти и привлечь солнечную и ветровую энергию, когда они доступны». Технология испарения может также спасти воду. В исследовании исследователи оценивают, что половина воды, которая испаряется естественно от озер и водохранилищ в атмосферу, могла быть спасена во время процесса сбора и преобразования побочной энергии.
В их модели, которая дошла до 25 триллионов галлонов в год, или приблизительно одна пятая водных американцев, потребляют.Государства с ростом численности населения и более солнечной погодой могут лучше всего извлечь выгоду из возможности испарения произвести энергию и уменьшить водные отходы, частично потому что испарение упаковывает больше энергии в теплые и сухие условия, говорят исследователи. Склонная к засухе Калифорния, Невада и Аризона могли извлечь выгоду больше всего.
Исследователи упростили свою модель несколькими способами проверить потенциал испарения. Они ограничили свои вычисления Соединенными Штатами, где данные о метеостанции с готовностью доступны, и исключили лучшие местоположения, такие как сельхозугодья, реки, Великие озера, и береговые линии, чтобы ограничить ошибки, связанные с моделированием более сложных взаимодействий.
Они также сделали предположение, что технология, чтобы получить энергию от испарения эффективно полностью разработана.Клаус Лакнер, физик в Университете штата Аризона, который не был вовлечен в исследование, выразил поддержку результатов команды. Лакнер развивает искусственные деревья, которые тянут углекислый газ из воздуха, частично, используя силу испарения.
«У испарения есть потенциал, чтобы сделать большую работу», сказал он. «Хорошо видеть, что сушка и смачивание циклов может также использоваться, чтобы собрать механическую энергию».Исследователи работают, чтобы улучшить энергоэффективность их обитых спорой материалов и надеяться в конечном счете проверить их понятие на озере, водохранилище, или даже оранжерее, где технология могла использоваться, чтобы одновременно сделать потерю воды власти и предела.