Elingenjören Jun Yao och mikrobiologen Derek Loveley, som arbetar vid Amherst-universitetet i Massachusetts, har publicerat ett forskningsresultat i tidskriften Nature där de beskriver en bio-elektrisk uppfinning som kan producera elektricitet enbart ur fuktig luft.

Enheten, som de döpt till Air-gen, består av en tunn film av elektriskt ledande protein-nanotrådar på 0,01 millimeter, vilket är en bråkdel av tjockleken på ett hårstrå. Den ena sidan av filmen är placerad på en elektrod medan en mindre guldelektrod täcker delar av ovansidan. När fuktig luft absorberas kan ström föras mellan de två elektroderna. Allt som krävs är en kontinuerlig, lätt, luftfuktighet.

I studien beskriver forskarna hur nuvarande fuktbaserad teknik endast kan producera intermittenta, korta (kortare än 50 sekunder) elkvantiteter, för att det saknats en verksam konverteringsmekanism.

Vissa av dessa befintliga tekniker kräver till och med konstant kontakt med flytande vatten för att de ska fungera. Air-gen, som de hävdar är enklare, mer robust och billigare att tillverka, kan ge ström i upp till tjugo timmar enbart med hjälp av luftfuktighet innan den automatiskt laddas om.

Yao och Loveley visar hur deras Air-gen-cell levererade en spänning på 0,5 volt över den tunna filmen på 7 mikron och en strömtäthet på cirka 17 mikroampere per kvadratcentimeter. Air-gen-celler kan kopplas samman för att uppnå nivåer som kan driva elektriska apparater. De fungerar också lika bra i mörker, eller inomhus, så länge luften är fuktig. Den mängd som krävs är tillräckligt låg för att det ska kunna verka i områden med låg luftfuktighet, som i exempelvis Sahara. Man hoppas att tekniken leder till att våra vanliga batterier, i framtiden, blir ett minne blott.

Men var kommer den magiska protein-nanotråd-substansen ifrån? Det kanske oväntade svaret är att den kommer från en bakterie som heter Geobacter sulfurreducens och har förmåga att producera elektricitet. Loveley har arbetat i årtionden med denna mikrob och hans laboratorium upptäckte dess förmåga att göra ledande proteinnanotrådar.

Han och Yao slog sig samman för att se om man kunde tillverka elektroniska apparater med hjälp av dessa nanotrådar. Resultatet är Air-gen.

Yao menar att det slutliga målet är att skapa storskaliga system. Tekniken kan till exempel integreras i väggfärg och på så vis ge elförsörjning i ett hem eller också så kan man utveckla fristående, luftdrivna generatorer som levererar el. När tekniken når industriell skala förväntas man kunna etablera stora system som kan bidra till en hållbar energiproduktion.

Uppfinningen verkar vara ett spännande tillskott när det gäller hållbara energialternativ. Tack vare våra minsta vänner, bakterierna, kanske vi inom några tiotal år inte längre behöver eluttag för att ladda våra enheter.

Skribent: Paddy Kelly