Sacan electricidad de la ¿NADA?

[Anguita]

https://www.umass.edu/newsoffice/articl ... ss-amherst
Científicos de la Universidad de Massachusetts Amherst (EE.UU.) han desarrollado un dispositivo que utiliza una proteína natural para generar electricidad a partir de la humedad del aire. La nueva tecnología, dicen sus creadores en la revista «Nature», podría ser utilizada para el desarrollo de dispositivos portátiles electrónicos como monitores de salud,relojes inteligentes e incluso teléfonos móviles que no haya que cargar periódicamente.Al tiempo, podría tener implicaciones significativas en la lucha contra el cambio climático y el futuro de las energías renovables.

Los investigadores llaman al dispositivo «generador de aire» o «generador alimentado por aire» (Air-gen). Emplea nanocables de proteínas conductores de electricidad producidos por el microbio geobacter. El Air-gen conecta electrodos a los nanocables de proteínas de tal manera que se genera corriente eléctrica a partir del vapor de agua presente de forma natural en la atmósfera.


«Estamos literalmente produciendo electricidad de la nada», asegura el ingeniero eléctrico Jun Yao. «El Air-gen genera energía limpia 24 horas siete días a la semana», añade el microbiólogo Derek Lovley. Experto en materiales electrónicos basados en biología sostenible desde tres décadas, Lovley cree que esta aplicación es «la más sorprendente y emocionante» obtenida hasta ahora.



Barata y limpia

La nueva tecnología desarrollada en el laboratorio de Yao es no contaminante, renovable y de bajo costo. Puede generar energía incluso en áreas con humedad extremadamente baja, como el desierto del Sáhara. Tiene ventajas significativas sobre otras formas de energía renovable, como la solar y la eólica, dice Lovley, porque a diferencia de estas otras fuentes de energía renovable, el Air-gen no requiere luz solar o viento, e «incluso funciona en interiores».

Los investigadores explican que el dispositivo Air-gen solo requiere una película delgada de nanocables de proteínas de menos de 10 micras de espesor. La parte inferior de la película descansa sobre un electrodo, mientras que un electrodo más pequeño que cubre solo una parte de la película de nanocables se encuentra en la parte superior. La película absorbe el vapor de agua de la atmósfera. Una combinación de la conductividad eléctrica y la química de la superficie de los nanocables de proteínas, junto con los poros finos entre los nanocables dentro de la película, establece las condiciones que generan una corriente eléctrica entre los dos electrodos.

Los investigadores dicen que la generación actual de dispositivos Air-gen puede alimentar pequeños dispositivos electrónicos y esperan llevar la invención a escala comercial pronto. Los próximos pasos que planean incluyen el desarrollo de un pequeño «parche» Air-gen que puede alimentar dispositivos portátiles electrónicos como monitores de salud y de estado físico y relojes inteligentes, lo que eliminaría el requisito de baterías tradicionales. También esperan poder aplicarlos a los teléfonos móviles para eliminar la carga periódica.

En la pintura de la pared
«El objetivo final es hacer sistemas a gran escala. Por ejemplo, la tecnología podría incorporarse en la pintura de la pared, que podría ayudar a alimentar su hogar. O, podríamos desarrollar generadores autónomos alimentados por aire que suministren electricidad a la red», dice Yao. «Una vez que lleguemos a una escala industrial, espero que podamos hacer grandes sistemas que contribuyan de manera importante a la producción de energía sostenible», subraya.

El laboratorio de Lovley desarrolló recientemente una nueva cepa microbiana para producir nanocables de proteínas de forma más rápida y económica. «Convertimos E. coli en una fábrica de nanocables de proteínas», dicen.

El descubrimiento de Air-gen refleja una colaboración interdisciplinaria inusual. Lovley descubrió el microbio Geobacter en el lodo del río Potomac hace más de 30 años. Más tarde, su laboratorio descubrió su capacidad para producir nanocables de proteínas conductores de electricidad. Antes de llegar a Amherst, Yao había trabajado durante años en la Universidad de Harvard, donde diseñó dispositivos electrónicos con nanocables de silicio. Se unieron para ver si podían fabricarse dispositivos electrónicos útiles con los nanocables de proteínas cosechados de Geobacter.

Xiaomeng Liu, estudiante en el laboratorio de Yao, fue quien cerró el círculo. Mientras desarrollaba dispositivos sensores notó algo inesperado: «Vi que cuando los nanocables se ponían en contacto con los electrodos de una manera específica, los dispositivos generaban una corriente. Descubrí que esa exposición a la humedad atmosférica era esencial y que los nanocables de proteínas absorbían agua, produciendo un gradiente de voltaje en el dispositivo», explica.

Va por ti Antigravity.

[troglodita]

Por lo que he visto, el artículo es un poco sensacionalista. Dicen que sacan electricidad de la nada.
La energía la extraen de la que tienen las moléculas de agua en estado gaseoso. No hablan de números, que es lo más importante para ver el rendimiento, de cuánta energía estamos hablando por metro cuadrado y con cuánto vapor en el aire.

Por cierto, el polímetro que sale en la imagen para hacer la demostración vale 10 euros, ya que tengo uno igual comprado a los chinos. Podrían haberse esmerado un poco y poner uno un poco mejor.

[maca]

la hidrolisis de las proteinas produce la division de las mismas en compuestos de menor peso molecular , si las proteinas han sido previamente colocadas entre los electrodos bajo un campo electrico , su descomposicion podria producir cargas electricas polarizadas que podrian ser utilizadas , pero una vez descompuestas habria que regenerarlas nuevamente con el geobacter y este no solamente se alimenta de los desechos de la descomposicion de la proteina original

Aunque mas bien me inclino a creer que la electricidad que comentan la genere el geobacter al oxidar compuestos organicos , los cuales procederian de la descomposicion de las proteinas por hidrolisis

Osea que de energia de la nada , "nada"

[El_Crazy_Xabi]

El articulo original: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2010-9
Sobre la capacidad de generacion de corriente:

The devices produce a sustained voltage of around 0.5 volts across a 7-micrometre-thick film, with a current density of around 17 microamperes per square centimetre. We find the driving force behind this energy generation to be a self-maintained moisture gradient that forms within the film when the film is exposed to the humidity that is naturally present in air. Connecting several devices linearly scales up the voltage and current to power electronics.

Dicen que sacan electricidad de la nada.

Es un juego de palabras. Depende de la humedad en el "aire" (~out of thin air).

la hidrolisis de las proteinas produce la division de las mismas en compuestos de menor peso molecular , si las proteinas han sido previamente colocadas entre los electrodos bajo un campo electrico , su descomposicion podria producir cargas electricas polarizadas que podrian ser utilizadas , pero una vez descompuestas habria que regenerarlas nuevamente con el geobacter y este no solamente se alimenta de los desechos de la descomposicion de la proteina original

No, no se basa en la hidrolisis de las proteinas. En el articulo original:
"ambient humidity can generate a vertical gradient of ionized mobile charge (for example, of H+ ions) in carbon materials engineered with a heterogenous vertical distribution of hydroxyl groups11,12"

Aunque mas bien me inclino a creer que la electricidad que comentan la genere el geobacter al oxidar compuestos organicos , los cuales procederian de la descomposicion de las proteinas por hidrolisis

No hay bacteria en el sistema, solo la usan para producir los "nanowires"

[fusion]

Si cojemos todos los científicos que sacan energía de la nada y se les sube en una bici estática con un alternador podríamos generar gigawatios de energía y alimentar todos los coches eléctricos y aún sobraría energía para apagar las centrales nucleares
Y un respeto pues esos del MIT al menos han hecho el esfuerzo de gastarse 10 euros en el polímetro

[alberttoy]

El articulo original: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2010-9
Sobre la capacidad de generacion de corriente:

The devices produce a sustained voltage of around 0.5 volts across a 7-micrometre-thick film, with a current density of around 17 microamperes per square centimetre. We find the driving force behind this energy generation to be a self-maintained moisture gradient that forms within the film when the film is exposed to the humidity that is naturally present in air. Connecting several devices linearly scales up the voltage and current to power electronics.

Dicen que sacan electricidad de la nada.

Es un juego de palabras. Depende de la humedad en el "aire" (~out of thin air).

Entonces seria 0,5V 70mA cada metro cuadrado. Al no necesitar luz supongo que se pueden apilar capas. No se que superficie se conseguiría por metro cubico.

Respecto a la entropia: Muy bien sale de la humedad del aire, pero donde esta el gradiente. ¿Hay una fuente humeda y otra seca?. Preguntado de otro modo: ¿que cambio se produce en el entorno al sacar esa energia?

[maca]

En el parrafo que comentas

"ambient humidity can generate a vertical gradient of ionized mobile charge (for example, of H+ ions) in carbon materials engineered with a heterogenous vertical distribution of hydroxyl groups11,12"

Forzando interpretacion , se podria pensar que se refiere a iones libres en la atmosfera , pero en la atmosfera los iones de hidrogeno son minimos , mas bien serian de nitrogeno u oxigeno y para extraer su energia existen procedimientos electronicos mejores (como curiosidad solamente , de rentables , naa )

Y con respecto a la hidrolisis que yo comentaba , no es tan descabellado , ten en cuenta que uno de los procedimientos para hidrolizar proteinas es tratarlas con acidos , osea donantes de protones y en ese parrafo te habla de iones libres de hidrogeno , ¿de donde salen ??? , dado que no existen libres en la atmosfera , pues yo creo que de la formacion de acidos en la reaccion en la atmosfera de el agua y el anhidrido carbonico u oxidos de nitrogeno y la posterior reaccion con las proteinas

0.5 volts across a 7-micrometre-thick , producian mas energia las piedras de anty

[sergio moragrega]

Hola...!! recojo el guante.

yo lo primero es que no creo que se pueda sacar energía de la nada, no se en que momento se me catalogó como alguien que cree que se puede sacar energía de la nada, imagino que fue la mala fe de alguna persona unido a viejas rencillas las que alentaron ese adjetivo hacia mi.

En lo que si que creo es en la manera de transformar la materia en energía limpia sin residuos, el gran problema es encontrar la manera de ejecutar la sucesión de eventos y transformaciones adecuadas y que al final de la jugada quede algo mas de la energía que se invirtió para iniciar el ciclo con lo cual se convierta en una metodología rentable.

Con la perspectiva que da el tiempo y los años que llevo en este foro creo que se ha abierto de nuevo una puerta cerrada durante mucho tiempo, la posibilidad de poder opinar libremente sobre temas "tabú" los cuales, como no, siempre se enfocarán desde la perspectiva de la ciencia oficial con la finalidad de arrojar luz desde todos nuestros respectivos ángulos y puntos de vista al respecto.