Když pomyslíme na led a sůl, obvykle si představíme silnici uprostřed zimy: sníh na asfaltu, nákladní vozy, které ho rychle posypávají solí, a obyvatelé, kteří se snaží neuklouznout na zledovatělých chodnících. To je typický obraz pro severní nebo horské oblasti, kde zima promění krajinu v pohlednici, ale také způsobuje každodenní potíže těm, kteří musí překonávat zablokované silnice nebo přechody pro chodce, které se proměnily v pasti.
To, co obvykle vnímáme jako prostý prostředek k boji proti námraze, může ve skutečnosti mít potenciál ke zvýšení energie. Tým z Xi’an Jiaotong University ve spolupráci s ICN2 a Stony Brook University úspěšně provedl laboratorní testy.
Objev se „slanou příchutí“. Špetka soli způsobuje deformaci materiálu a generuje elektřinu. Tento jev má název: flexoelektřina. Byl pozorován v pohyblivých ledovcích nebo v ledových vrstvách pod tlakem, ale nikdy předtím se nepodařilo dosáhnout tak působivých výsledků jako v této studii.
Podle studie vědci zmrazili vodu s různými koncentracemi kuchyňské soli (NaCl) a vytvořili bloky ledu různých tvarů: kužely, trámy a desky. Poté provedli zkoušky ohybem, přičemž led umístili na dvě podpěry a zatlačili na něj shora, a změřili generovanou elektřinu. Výsledek byl nečekaný: slaný led produkoval až 1000krát více elektrického náboje než čistý led.
Klíčová složka. Ale jak může sůl posílit něco tak neživého jako led? Odpověď spočívá v mikrokanálcích se slanou vodou uzavřených mezi krystaly. Jak uvádí tisková zpráva ICN2, sůl zabraňuje úplnému zamrznutí ledu. Při ohybu se ionty vody a soli přesouvají ze stlačených do natažených oblastí, čímž vytvářejí tok elektrického náboje, který vědci nazývají „proud proudu“.
V praxi je tento efekt tak silný, že podle výsledků výzkumu experimentální zařízení dosáhla hodnot srovnatelných s nejlepšími piezoelektrickými materiály, které se v současné době používají v průmyslu.
Závislost na ledu. Na první pohled lze tuto technologii použít v extrémních podmínkách, například na výzkumných stanicích v polárních oblastech, kde je instalace tradiční energetické infrastruktury velmi obtížná.
Tento objev je v rozporu se skutečností. Podle údajů Evropské kosmické agentury (ESA) ztrácejí ledovce od roku 2000 každoročně 273 miliard tun vody. To odpovídá spotřebě celého světového obyvatelstva za tři desetiletí. Ústup ledovců již vede ke ztrátě 5 % světového objemu ledu, což má viditelné důsledky: zvýšení hladiny moře a snížení zásob sladké vody v řekách, jako je Ebro. Využívání ledu jako zdroje energie tak vytváří nepříjemný paradox: závislost na něčem, co taje stále rychleji.
Ale to není vše. Kromě ekologických dilemat studie sama přiznává, že existuje mnoho nevyřešených otázek. Jak poznamenává TechXplore, zařízení využívající ledovou sůl jsou náchylná k mechanické únavě: po mnoha cyklech ohýbání může jejich výkon klesnout až o 80 %. Navíc se značná část energie ztrácí ve formě tepla, což snižuje jejich účinnost ve srovnání s komerčními piezoelektrickými zařízeními.
Perspektivy jsou rozsáhlé. Nicméně tento objev otevírá vzrušující možnosti. „Jeho výhody – rozšířenost, udržitelnost a nízká cena – z něj činí slibného kandidáta pro použití v čistých technologiích,“ zdůrazňují v ICN2. Vědci se domnívají, že tento model je použitelný nejen pro led: lze jej aplikovat i na jiné porézní pevné látky obsahující kapaliny.
Paradox zůstává: zatímco věda zkoumá, jak využít energii ukrytou v ledu, klimatické změny tají ledy děsivou rychlostí. Možná bude tento objev nejen zdrojem informací pro vývoj nových technologií, ale také nám připomene hodnotu mizejícího zdroje.
