Rdza nowym źródłem energii odnawialnej? Naukowcy dają nadzieję

Rdza jest często kojarzona z rozkładem i zniszczeniem, ale naukowcy z Caltech i Northwestern University zobaczyli w niej coś innego – sposób na wytwarzanie elektryczności.

Rdza jest niczym innym, niż tlenkiem żelaza. Naukowcy w nowym badaniu pokazują, że można tlenek ten wykorzystać do wytwarzania elektryczności, podczas jego reakcji ze słoną wodą.

Łączenie związków metali i słonej wody jest dobrze znanym sposobem przewodzenia elektryczności, ponieważ jony chloru i sodu są zdolne do przenoszenia prądów elektrycznych. Proces taki można przeprowadzić nawet w warunkach domowych.

Jednak naukowcy nie wykorzystali w swoim badaniu tego rodzaju reakcji chemicznych. Ich eksperyment opiera się na trzeciej zasadzie Newtona – dla każdego działania istnieje równa i odwrotna reakcja. W tym przypadku, energia kinetyczna poruszającej się słonej wody zostaje przekształcona w energię elektryczną.

Proces ten jest szerzej znany jako zjawisko elektrokinetyczne i wcześniej zauważony został w cienkich warstwach grafenu. W najlepszym wypadku taki efekt generuje energię elektryczną z wydajnością około 30 procent. Jest to wartość wyraźnie wyższa niż w przypadku nowoczesnych paneli słonecznych.

Jednak zdobycie odpowiedniej ilości grafenu do wytworzenia potrzebnych zasobów prądu może być kosztowne. Rdza jest natomiast łatwa do uzyskania.

Jednak nie każda rdza nadaje się do takich celów. Taka, która rozprzestrzenia się w naturalny sposób, jest zbyt gruba, żeby mogła być masowo produkowana. Rdza, o której mowa w badaniu, musiałaby być konsekwentnie rozwijana w laboratorium. Aby to osiągnąć, naukowcy zajęli się procesem zwanym fizycznym osadzaniem z fazy gazowej (PVD).

Podczas PVD materiał najpierw znajduje się w fazie skondensowanej, później przechodzi w fazę pary, a następnie jest przenoszony z powrotem do fazy pierwszej. Jest to znany proces, który obecnie wykorzystywany jest do produkcji cienkowarstwowych paneli słonecznych.

PVD pozwoliło zespołowi na stworzenie cienkich warstw rdzy o grubości zaledwie 10 nanometrów - tysiące razy cieńszych niż ludzkie włosy.