Повече дъжд, повече енергия: създаден е генератор, събиращ енергия от капките на дъжда

Изобретатели от Китай и Нидерландия са създали устройство, което може да събира енергия от падащите капки на дъжда, тоест да преобразува механичната енергия на капките в електрическа енергия. Това може да стане източник на енергия за нашите домове, автомобили, а могат да му се намерят още доста други приложения. Резултатите от изследването са публикувани в списанието Advanced Materials.

Трябва да се отбележи, че и по-рано са предприемани опити да се създаде устройство, събиращо енергия от падащата от небето вода. Потенциалът на такъв източник е повече от очевиден. Но всичките по-ранни разработки или са работили недостатъчно стабилно, или са изисквали за своята работа твърде много енергия и по тази причина коефициентът на полезно действие се оказвал прекалено малък.

Принципът на работа на новото устройство се базира на явлението електромокрене. Летящите в небето капки се стремят да придобият кръгла форма. Това се дължи на силите на повърхностното напрежение. Но ако капката падне на заредена повърхност, тя буквално се разстила като палачинка, тъй като молекулите на водата започват да се стремят да намокрят повърхността под въздействието на електрическото поле на заредената повърхност.

По този начин капките дъжд, попадайки на новия генератор, се задържат на него благодарение на ефекта на електромокренето. В същото време вътре в генератора протича преразпределение на зарядите.

По този начин при всяко падане на малки капки вода води до това, че в генератора започва да протича слаб ток, който може да бъде „събран“. Количеството на събрания по този начин ток се определя от количеството на свободните заряди, които присъстват в материала на генератора. Именно за това учените много внимателно са проучили какви материали е най-удачно да се използват при създаването на генератора.

Като резултат конструкцията се получила не само надеждна, но и много ефективна. Инженерите успели да съберат 11,8% от енергията на падащите капки. За сравнение при фотосинтезиращите растения се акумулират само 2% от слънчевата енергия, а рекордьори в природата са зелените водорасли с 12%. Така че този генератор е близък до природните рекорди.

Но за разлика от „бързоразвалящите се“ живи системи, изискващи постоянни „поправки“, този генератор може да работи 100 дена без да намалява ефективността си (това са показали тестовете). Освен това преди началото на продължителна работа на новия генератор са му необходими само 15 минути за подготвително зареждане.

Резултатите действително са впечатляващи. Но един от участниците в изследването Нилс Мендел смята, че трябва да се проведат още изследвания, за да се създаде наистина ефективен генератор. За тази цел трябва да се реши от една страна проблемът, свързан с функционирането на подобни устройства при 100% влажност, а от друга – проблемът с намаляването на ефективността на тези устройства в присъствието на соли, тъй като дъждовната вода все пак не е дестилирана.

Разбира се, голям процент от нуждите на човечеството едва ли ще бъде удовлетворен от енергията на дъжда, но бъдещето е в различните източници на възобновяема енергия, като всеки от тях ще осигурява на човечеството „зелена“ енергия.

Например преди време ви запознахме със създадените от американски стартап слънчеви елементи, поглъщащи само ултравиолетовото и инфрачервеното излъчване на светлината, които остават прозрачни и не затъмняват помещенията, като тези елементи могат да се използват навсякъде – в сградите, в небостъргачите, в автомобилите и даже в смартфоните. Разработка със същата насока е тази на италиански инженери от стартапа Glass to Power, които използват луминсцентни слънчеви концентратори, интегрирани в прозорците.

Източник