Новий спосіб виробництва електроенергії з дощу може живити 100 світлодіодних лампочок за краплю

(Габріеле Дівальд/Unsplash)

Використання кругообігу води та виробництво електроенергії з дощових днів може бути одним із способів збільшити використання відновлюваної енергії.

Досі вченим не вдавалося змусити краплини води виробляти значну кількість енергії, але нарешті ми можемо досягти прориву.

Хоча ми все ще далекі від парасольок, які виконують функцію генераторів, новітній підхід показує, що може бути спосіб отримати електроенергію від дощових душів із таким рівнем ефективності, який робить ці системи практичними.



Нові дослідження знайшли метод, який може генерувати достатньо енергії від однієї краплі дощу, щоб запалити 100 світлодіодних ламп. Це великий стрибок у ефективності, приблизно в кілька тисяч разів.

«Наше дослідження показує, що крапля об’ємом 100 мікролітрів води, випущена з висоти 15 сантиметрів [5,9 дюйма], може створити напругу понад 140 В, а вироблена потужність може запалити 100 маленьких світлодіодних лампочок». — говорить біомедичний інженер Ван Цзуанькай з Міського університету Гонконгу (CityU).

Це звучить як дивовижна кількість напруги, але інженери застосували деякі хитрощі, щоб це сталося.

Вчені були розглядаючи це вид виробництва електроенергії протягом багатьох років, але фізику перетворення енергії крапель дощу в електрику зробити набагато важче, ніж збирати енергію від припливу, що піднімається, або текучого потоку.

Одним із удосконалень, які команда вбудувала у свій краплинний генератор електроенергії (DEG), було використання a політетрафторетилен або плівка PTFE, яка здатна накопичувати поверхневий заряд, коли на неї постійно потрапляють краплі води, поки вона поступово не досягне насичення.

Команда виявила, що коли краплі води потрапляють на поверхню і розтікаються, вони діють як «міст», який з’єднує два електроди: алюмінієвий електрод і оксид індію олова (ITO) електрод (з PTFE зверху).

(Wanghuai та ін., Nature, 2020)

Краплинний міст, у свою чергу, створює замкнуту поверхню, щоб уся зібрана енергія могла бути вивільнена – краплі діють як резистори, а поверхневе покриття діє як конденсатор.

За словами дослідників, цей підхід може бути застосований у будь-якому місці, де вода потрапляє на тверду поверхню – на корпус човна, внутрішню частину пляшки з водою або верхівку парасольки.

«Значення цієї технології полягає в значно збільшеній електричній потужності на краплю дощу, що падає, що робить пристрій набагато ефективнішим для перетворення енергії від краплі, що падає, в електрику», — сказав Сарі хімік Сяо Чен Цзен з Університету Небраска-Лінкольн. Свердловини при заступник .

Попереду ще багато роботи, щоб підготувати це до практичного використання, і дослідники сподіваються, що прототип буде готовий протягом наступних п’яти років.

Дослідження опубліковано в природа .

Про Нас

Публікація Незалежних, Перевірених Фактів Звітів Про Здоров'Я, Космос, Природу, Технології Та Навколишнє Середовище.