Teslin san se ostvaruje: Energija iz zraka – budućnost obnovljive energije

Teslin san oživljen inovacijom

Još davne 1932. Nikola Tesla sanjao je ideju “hvatanja” elektriciteta iz zraka – preciznije, iz atmosferske vlage. Projekt CATCHER (Creation of innovative “humidity to electricity” renewable energy conversion technology) upravo nastoji ostvariti tu viziju – pretvoriti vlagu iz zraka u električnu energiju.

Što je Projekt CATCHER i zašto ostvaruje Teslin san?

Projekt je financiran kroz program HORIZON-EIC-PATHFINDER (PATHFINDER OPEN) i koordiniran od strane Lusófona University u Portugalu, uz sudjelovanje partnera iz Belgije, Poljske, Ukrajine, Austrije i Španjolske. Projekt traje od 1. travnja 2022. do 31. ožujka 2026., a ukupna mu je vrijednost približno 2,996,550 €, uplaćena u cijelosti od strane EU.

Njegov je cilj stvoriti tehnologiju koja će moći generirati struju iz vlage u zraku, čime bi se ostvario dio Teslina sna – da energija koja je svuda oko nas postane dostupna i iskoristiva svima.

Kako funkcionira tehnologija “struja iz zraka”?

CATCHER koristi interakciju naprednih nanomaterijala—najviše od cirkonij-oksida (ZrO₂)—i molekula vode iz zraka. Taj proces stvara niz fizičko-kemijskih i električkih reakcija koje dovode do izravne pretvorbe vlage u električnu energiju, zahvaljujući tzv. “functional heterojunction” efektu.

Laboratorijski prototip u veličini 8×5 cm pod relativnom vlagom od 50 % proizveo je približno 0,9 V—što je otprilike jednako polovici AA baterije. Istraživači očekuju da će, nakon optimizacije, prototipi biti ekvivalentni fotonaponskim ćelijama iste veličine i moći se koristiti poput solarnih panela.

CATCHER u kontekstu energetske tranzicije EU

Inovativni hibridni uređaji mogu se integrirati u postojeće energetske sustave i koristiti u autonomnom radu bez potrebe za čestim održavanjem. Projekt se temelji na znanju iz više područja: nanoelektronike, naprednih materijala, čvrste fizike, zelene kemije i nanoinženjeringa.

Europska komisija projekt vidi kao ključan korak u diverzifikaciji čistih obnovljivih izvora energije. Projekt se uklapa u EU strategije poput SET Plana, Direktive (EU) 2018/2001 i europskih ciljeva za 2050.

Mogućnosti i utjecaj projekta

• Visoka modularnost: Sustavi se mogu skalirati od velikih energetskih postrojenja do kućne upotrebe, i primjenjivati u različitim klimatskim uvjetima, naročito u tropskim i suptropskim područjima.
• Društveni i ekonomski utjecaj: Omogućava zapošljavanje, inovacije i rast unutar EU-a. Procjenjuje se da će do 2050. investicije u obnovljive izvore dosegnuti 2.800 milijardi EUR i zaposliti oko 6,1 milijuna ljudi.

Inovacijski razvoj i tržišni potencijal

Projekt teži razvoju druge generacije prototipa koji bi bili deset puta učinkoviti u proizvodnji energije (npr. panel 1 m² i debljine 3 mm s izlazom 15–20 W/m²), uz plan potvrde njihove tehnološke prihvatljivosti i održivosti.

Prema strateškoj “roadmapi”, očekuje se da će inženjerski prototip postići 120 W/m², uz ciljanu cijenu energije 3 centa po kWh. Ciljanu cijenu sustava (1 m³) projektira se na oko 12.000 €, uz maržu 4.000 €, te cilj tržišnog udjela od 0,5 % globalnog tržišta u roku od pet godina s prodajom 200 jedinica u tri godine.

Prezentacije i javno priznanje

Projekt je predstavljen na prestižnim događanjima poput PUZZLE X™ u Barceloni (studeni 2024.), gdje je prikazan široj zajednici stručnjaka i donositelja odluka.

Nadalje, održan je Project Review Meeting u studenom 2024. na Lusófona University, gdje su sudjelovali EIC predstavnici i znanstveni mentori, uz demonstraciju rada uređaja i raspravu o daljnjim koracima do završetka projekta u ožujku 2026.

Projekt CATCHER nastoji ostvariti ljudski san o energiji iz zraka – transformirajući vlagu iz atmosfere u čistu električnu energiju. U fokusu su interdisciplinarna znanost, tehnološka inovacija i tržišna primjenjivost unutar EU okvirâ. Ako se tehnologija pokaže uspješnom i ekonomičnom, mogla bi postati značajna dopuna klasičnim obnovljivim izvorima poput sunca i vjetra, osobito u područjima gdje su oni nepraktični.