Дослідники з Сінгапуру виявили ефективний спосіб отримання електричної енергії за допомогою падаючих крапель води. Вони реалізували розділення електричних зарядів, спрямовуючи краплі води через вузьку вертикальну трубку, створюючи так званий «пробковий потік». Цей метод дозволив зібрати досить електричних зарядів, щоб живити 12 світлодіодів. Потенційно, використання цієї технології на дахах будівель у містах може стати економічно вигідною альтернативою гідроелектростанціям.
Про це розповідає ProIT
Інноваційний підхід до генерації електрики
Коли два матеріали вступають у контакт, їх електричні заряди можуть змінюватися, про що свідчить явище статичної електрики. Аналогічним чином, вода, що протікає по різним поверхням, може набувати або втрачати електричний заряд. «Вода, що падає через вертикальну трубу, генерує значну кількість електроенергії, використовуючи певну модель потоку води: пробковий потік. Ця модель може дозволити збирати енергію дощу для вироблення чистої та відновлюваної електроенергії», — зазначив автор дослідження Сіоулінг Сох.
На відміну від традиційних гідроелектростанцій, які потребують великих обсягів води для обертання турбін, нова технологія розроблялася для роботи з меншими та повільнішими потоками. Розділення зарядів дозволяє отримувати електрику з води, що протікає по каналах, вистелених провідними матеріалами, хоча існує обмеження, оскільки заряди накопичуються лише на поверхні, з якою контактує вода.
Ефективність нової технології
Для підвищення ефективності дослідники експериментували з мікро- та нанорозмірними каналами, однак вони виявилися настільки вузькими, що ускладнювали вільний прохід води. В результаті науковці розробили просту установку, яка дозволила отримувати краплі розміром з дощові, які потрапляли в отвір вертикальної трубки. Завдяки пробковому потоку, який утворювався під час зіткнення крапель, вдалося досягти розділення електричних зарядів.
Згідно з даними дослідників, нова система може перетворювати 10% енергії стікаючої води в електрику, що значно перевищує ефективність безперервного потоку води. Оскільки протестовані швидкості крапель були нижчими за швидкість дощу, вчені вважають, що цю технологію можна адаптувати для збору електричної енергії під час дощів.
«Енергія пробкового потоку може бути простішою у налаштуванні та обслуговуванні, ніж гідроелектростанції, і вона може бути зручною для міських просторів, таких як дахи», — підсумували науковці.
Результати дослідження опубліковані у журналі ACS Central Science.
