Deras uppfinning kan skapa elektricitet ur tomma luften

Många bakterier skickar ut ett nät av tunna proteintrådar för att fästa vid andra bakterier och till den yta som de lever på. Forskning har sedan tidigare visat att geobacter kan använda trådarna som elektriska ledningar. Även om trådarna bara är några få nanometer (en miljondels millimeter) tjocka, kan de i buntar leda ström över flera centimeter lika effektivt som metall.

Alstrar ström ur luftens fukt

Nu har några forskare vid University of Massachusetts, för första gången, lyckats använda den här kunskapen för att generera ström ur ren luft. Det är i tidningen Nature som elektroingenjören Jun Yao och mikrobiologen Derek Lovley beskriver uppfinningen som de kallar för ”Air-gen” – en luftdriven generator med elektriskt ledande nanotrådar producerade av just geobacter. Air-gen kopplar elektroderna till nanotrådarna på ett sådant sätt att elektrisk ström alstras från den fukt som är naturligt närvarande i luften runt omkring.

– Vi gör bokstavligt talat elektricitet ur ren luft. Air-gen genererar ren energi dygnet runt, säger Yao.

– Det är den mest fantastiska och spännande tillämpningen av proteintrådar hittills, säger Lovley som var den forskare som för 30 år sedan upptäckte geobacter och trådarnas ledande egenskaper.

Kan ersätta mindre batterier

Den nya tekniken har noll utsläpp, är förnybar och billig. Det kan dessutom generera elektricitet även i områden med extremt låg luftfuktighet som exempelvis Saharaöknen. Eftersom den till skillnad från andra förnybara energikällor inte behöver sol eller vind, kan den också användas inomhus.

Forskarna berättar att nuvarande Air-gen kan driva små elektronikprylar. Nästa steg blir att utveckla uppfinningen för bärbar elektronik som exempelvis smarta klockor, vilket skulle eliminera kravet på traditionella batterier.

– Det ultimata målet är att skapa storskaliga system. Tekniken kan exempelvis integreras i väggfärg som kan hjälpa till att driva hemmet. Eller så kan vi utveckla luftdrivna generatorer. När vi väl når en industriell skala för trådproduktion förväntar jag mig att vi kan göra stora system som kommer att ge ett stort bidrag till hållbar energiproduktion, berättar Yao.

Här kan du se en intervju med forskarna där de berättar mer om sin uppfinning

Fakta

Så funkar Air-gen

Air-gen bygger på en tunn film av protein-nanotrådar. Filmens botten vilar på en elektrod medan en mindre elektrod sitter ovanpå. Filmen adsorberar vattenånga från atmosfären. En kombination av filmens ledningsförmåga och ytkemin hos protein-nanotrådarna, tillsammans med de fina porerna mellan nanotrådarna i filmen, gör att elektrisk ström alstras mellan de två elektroderna. Air-gen kan ge ihållande 0,5 volt i filmen, med en strömtäthet på cirka 17 mikroampere per kvadratcentimeter.

Källor: Nature, University of Massachusetts