تصور کنید دیوار خانه فقط برای پوشاندن سطح ساختمان نباشد و بتواند از رطوبت موجود در هوا برق تولید کند. پژوهشگران دانشگاه ایالتی نیویورک در بینگهمتون به تازگی نوعی کاغذدیواری مولد برق ساختهاند که از رطوبت محیط برای تولید مقدار کمی انرژی استفاده میکند؛ فناوریای که میتواند در آینده برای تأمین انرژی تجهیزات الکترونیکی کممصرف مورد استفاده قرار گیرد.
این فناوری در دسته مولدهای الکتریسیته ناشی از رطوبت یا Moist-Electric Generators قرار میگیرد. ایده اصلی این است که مواد خاص موجود در کاغذدیواری، رطوبت هوا را جذب و آن را به شکل کنترلشده در ساختار کاغذ جابهجا میکنند. همین حرکت آب و یونها در ماده میتواند اختلاف پتانسیل ایجاد کرده و جریان الکتریکی به وجود آورد. پژوهشهای قبلی نیز نشان دادهاند که کاغذ و مواد متخلخل میتوانند با استفاده از رطوبت هوا برق تولید کنند.
نسخه جدید، طراحی متفاوتی دارد که حرکت رطوبت را در یک جهت هدایت میکند. در بخش بیرونی کاغذ از گلیسرول برای جذب رطوبت استفاده شده، در قسمت میانی مادهای قرار گرفته که آب جذبشده را نگه میدارد و بخش مرکزی نیز به گونهای طراحی شده که اجازه عبور بخار آب را بدهد اما مانع عبور آب مایع شود. این معماری باعث میشود فرآیند جذب رطوبت و تبخیر به شکل مداومتری ادامه پیدا کند.
آزمایشها نشان دادند که یک واحد از این کاغذدیواری در رطوبت نسبی ۸۰ درصد میتواند حدود ۰.۳۴ ولت ولتاژ و حدود ۲.۲ میکرووات بر سانتیمتر مربع توان تولید کند. این میزان انرژی برای وسایل پرمصرف مناسب نیست، اما برای تجهیزات بسیار کممصرف و حسگرهای کوچک میتواند اهمیت داشته باشد.
جالبتر اینکه پژوهشگران فقط به تولید برق بسنده نکردهاند. آنها یک آرایه متشکل از ۱۵۹۶ واحد را آزمایش کردند که توانست یک کیبورد بیسیم را به کار بیندازد. این سامانه همزمان رطوبت داخل محیط آزمایش را از حدود ۳۸ درصد به ۳۲ درصد کاهش داد؛ بنابراین کاغذدیواری میتواند در آینده علاوه بر تأمین انرژی محدود، نقش نوعی سطح هوشمند برای مدیریت رطوبت ساختمان را نیز ایفا کند.
با این حال، این فناوری هنوز در مرحله پژوهش است و نباید آن را جایگزین برق شهری یا یک منبع انرژی پرقدرت دانست. توان تولیدی چنین مولدهایی همچنان پایین است و پژوهشگران نیز کاربرد اصلی آنها را در حوزه الکترونیک کممصرف، حسگرها و تجهیزات هوشمند داخلی میدانند. با این وجود، تبدیل سطح بزرگی مثل دیوار به یک منبع انرژی پراکنده میتواند مسیر جالبی برای ساخت خانههای هوشمندتر و کممصرفتر در آینده باز کند.