空气发电机问世,庞青年“汽车加水就能跑”或许真的能实现

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文/田忠朝

上小学时知道了土豆能发电,感觉这很神奇,但有一天当我知道空气也能发电,这就不是有点神奇,而是有点惊讶了。

近日,英国《自然》杂志(Nature)刊发了一篇论文,说美国一家大学的研究团队利用15年前的发现,成功研制出一种名为“Air-gen”的“空气发电机”,简单来说,就是利用空气发电。

老实说,有没有那么一瞬间让你想到庞青年的“水氢发动机”?无论怎么看,用空气发电听起来比庞青年的“水氢大法”更扯。

不要急着下结论,我们先来探究一下空气发电机的原理。

故事要从15年前说起,当时一位微生物学家Derek Lovley发现,地杆菌能将电子从有机物质中转移到铁氧化物等金属类化合物中。

进一步研究发现,原来是地杆菌能够产生出一种蛋白质纳米线(protein nanowires),这种物质可以将电子传递到周围环境中,而我们知道,电子的流动即形成电流。

但问题是,电子是怎么来的?

研究人员发现,即使是孤立的蛋白质纳米线也会产生电流,当把这种蛋白质纳米线制成不到10微米厚的薄膜夹在两片薄金属之间,就可以获得持续的电流,而电流的大小与电极材料、光照、温度均无关,只与空气湿度有关。

湿度越低,电流越小,当用保鲜膜覆盖材料时,电流输出会中断,移除保鲜膜,电流又会恢复原始大小。

因此说明,空气湿度促成了电子释放,而且当空气湿度为45%时,发现效果最好。

而这种蛋白质纳米线薄膜夹在两片金属之间的小贴片,就是“空气发电机”的原型。不过这种‘空气发电机’产生的电量十分有限,单个设备只能产生约 0.5 V 的持续电压,电流密度约为 17 μA/cm。

当然,在这个宇宙中任何事物都不能违背能量守恒定律,这种装置发电是要消耗蛋白质纳米线的,本质上还是化学反应的一种。据实验室数据,一块贴片可以持续发电20小时。

这么看来,空气发电机似乎不是一个伪命题,只是叫法不对,或许叫“生物水解发电机”更靠谱一些。而且它和庞青年的“水氢发动机”有异曲同工之妙,庞青年曾说他的水氢发动机是靠一种特殊催化剂实现水解制氢,而空气发电机则是靠蛋白质纳米线催化剂实现水解发电。

那为什么庞青年会被打上“骗子”烙印?

其实庞青年的“水氢发动机”,叫法是对的,科学理论也是有的,只是庞青年宣传的方向错了,目的也不纯。汽车确实可以加水就能跑,但前提是车上要搭载一套水制氢的转换设备+氢燃料电池系统,这远远不是庞青年说的“一种特殊催化剂”这么简单。

现在的水制氢技术都是工业级规模才有可能盈利,如果真的搭载在车上,成本远高于直接去加氢站加氢,更何况现在的氢燃料电池车本身成本就高于汽油车数倍,所以“水氢发动机”目前来看就是一个伪命题。

但空气发电机就不同了,首先这一套设备是经过实验室论证的;其次,催化剂(蛋白质纳米线)的产量也不是问题,因为Lovley的团队最近还研发了一种新工艺,可以利用大肠杆菌更迅速、更廉价地生产大量蛋白质纳米线;最后,它的结构真的太简单了,两块金属片中间夹一块薄膜,而且体积也会控制的很小很薄。

研究人员表示,目前通过多个贴片叠加运行,“空气发电机”已经能为小型电子设备供电。

下一步计划是,让Air-gen贴片为健身追踪器、智能手表等可穿戴设备甚至手机供电。

而最终目的,则是开发能为房屋供电的大型系统,例如,将Air-gen纳入墙壁涂料中。

甚至还有一种构想,如果这种蛋白质纳米线能达到工业生产规模,它甚至可以用于电动汽车,只要像控制燃油喷射一样,控制好空气湿度,真的能实现“加水就能跑”。

等等,我好像发现了什么,难道庞青年当年就慧眼识珠看到过此类研究?这不就是老庞所说的“特殊催化剂”吗,而且还是2.0版本,直接把“水→氢→电”的过程简化成了“水→电”,更简单更高效,强烈建议庞青年去收购它!

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