Неочакван източник на безплатно електричество се оказа соленият лед

Изследователи са открили източник на слаба, но постоянна възобновяема енергия, който се оказа обикновена замръзнала вода — лед. При определени и сравнително прости условия ледът е способен да генерира електрически ток, който, ако технологията се развие до необходимото ниво, обещава да осигури условно безкрайно захранване за сензори отвъд Северния полярен кръг или при други условия с ниски температури на околната среда. За целта е необходима обикновена сол и малко натиск върху леда.

Разработката се появи в процеса на изучаване на образуването на мълниеносни разряди в облаците. Статия за работата беше публикувана в списание Nature Materials на 15 септември 2025 г. Учените са открили способността на ледените кристали в облаците да генерират електрически ток. Това явление е от категорията на така наречените флексоелектрични ефекти, когато деформацията на пробата предизвика протичане на електрически ток вътре в нея. Изследователите предполагат, че примесите в леда биха засилили ефекта и са се оказали прави: добавянето на сол към водата преди замръзване увеличава генерирането на ток.

Работата на ледената батерия се основава на факта, че течната част остава вътре във веществото в кристално състояние. Деформацията на пробата кара течната част, като носител на положително заредени солеви атоми — катиони — да тече от области с високо налягане към области с ниско налягане, което също създава поток от йони. В резултат на това върху електродите в пробата възниква потенциална разлика и започва да тече слаб ток.

Ледена батерия с форма на конус, приблизително колкото грахово зрънце, със съдържание на сол от 25%, е успяла да генерира 1 mV при деформация. За да се генерират 2 V, трябва да се свържат 2000 от тези „грахчета“, което е теоретично осъществимо, макар че е малко вероятно да е практично. Учените също така показаха, че конусовидната форма е по-здрава и установиха, че увеличаването на размера на пробата намалява нейната ефективност и здравина.

Въпреки че използването на солен лед в евтини сензори или устройства за събиране на енергия в студени региони изглежда осъществимо, „все още сме далеч от захранването на ежедневни устройства“, обяснява екипът. „На този ранен етап зареждането на смартфон може да изисква кубче солен лед с площ от десетки до стотици квадратни метри“ — добавят те, но остават с надеждата да разработят по-практични източници на ледена енергия.