Plus Wetenschappers produceren groene stroom uit lucht

Onderzoekers aan de universiteit van Amherst in de Verenigde Staten hebben een methode ontwikkeld om energie op te wekken uit de waterdamp in de lucht. Het systeem, dat de naam “Air-gen” kreeg, werkt overal en levert doorlopend energie, ongeacht de weersomstandigheden. De onderzoekers verwachten dat ze het concept op korte termijn kunnen commercialiseren voor gebruik in draagbare elektronica en geneeskunde.

Koenraad Coel | 26 februari 2020
E Coli
De onderzoekers slaagden er ook in om deze veel voorkomende E. coli bacterie om te turnen in een fabriekje voor nanodraden.

De Air-gen bestaat uit een flinterdun laagje microscopische nanodraden gemaakt van een natuurlijk eiwit. Wanneer die nanodraden verbonden worden met elektrodes en in aanraking komen met waterdamp in de lucht, wekken ze stroom op. Volgens de onderzoekers is de Air-gen relatief goedkoop, milieuvriendelijk en werkt het zelfs in een extreem droge omgeving zoals de Saharawoestijn.

Per ongeluk ontdekt

De basis voor de nieuwe uitvinding werd zo’n 30 jaar geleden gelegd. Toen deed onderzoeker Derek Lovley een bijzondere ontdekking in de modder van de Potomacrivier: de Geobacter microbe. Die bacterie maakt netwerken met kleine draadjes van zo’n 50 nanometer dik en enkele micrometer lang. Een doctoraatstudent die de microbe gebruikte om kleine sensors te ontwikkelen, ontdekte per toeval dat de nanodraden ook elektriciteit konden opwekken.

Nanomateriaal op grote schaal

De onderzoekers zien een breed gamma aan mogelijke toepassingen voor de Air-gen. In de eerste plaats zou die stroom kunnen leveren aan kleine elektronische apparaten zoals hartslagmonitors of smart watches en op termijn ook smartphones. Het uiteindelijke doel is om ook op grote schaal te werken: zelfstandige generatoren of zelfs een soort muurverf die een huis van stroom kan voorzien.

Om dat mogelijk te maken, moeten de nanodraden op industriële schaal geproduceerd worden. Daarom hebben de onderzoekers de genen verantwoordelijk voor de nanodraden ingeplant bij E. coli. Zo maakten ze ware nanodraadfabrieken van deze veel voorkomende bacteriën, waardoor ze het proces makkelijker kunnen opschalen. Door de verhoogde productie van nanodraden kunnen de onderzoekers hun onderzoeksveld sneller uitbreiden naar nieuwe toepassingen. Jun Yao, hoofd van het labo dat de Air-gen ontwikkelde, ziet het alvast groots: “We staan aan het begin van een tijdperk van elektronica op basis van natuurlijke eiwitten.”

Verder lezen?

Maak een profiel aan en lees Susanova nu 1 maand gratis.