Дожди могут стать новым источником возобновляемой и дешевой энергии

10 февраля 2020 , 22:08 - Читати новину українською

Изобретение позволяет аккумулировать энергию из капель дождя / unsplash

Ученые из Гонконга придумали новый тип электрогенератора с высоким КПД и удельной мощностью в тысячу раз больше, чем у существующих до сих пор других подобных устройств. Их изобретение позволяет получать с падения одной капли воды с высоты 15 см напряжение свыше 140 вольт. Энергии этого падения хватит для питания 100 небольших светодиодных ламп.

Как это работает

Интересно: Инженеры разработали необычные солнечные элементы, которые работают ночью

Изобретенный инженерами из Городского университета Гонконга генератор электроэнергии из капель дождя отличают от аналогичных конструкций две ключевые особенности. Во-первых, исследователи обнаружили, что длительное падение капель на политетрафторэтилен (тефлон), материал с квази-постоянным электрическим зарядом, обеспечивает новый метод аккумуляции и хранения поверхностных зарядов высокой плотности, рассказывает Science Daily.

Когда капли воды постоянно падают на поверхность тефлона, поверхностный заряд накапливается и постепенно достигает насыщения. Это открытие помогает обойти проблему низкой плотности заряда.

Второй фактор – уникальное устройство, напоминающее полевой транзистор. Он состоит из алюминиевого электрода и электрода из оксида индия и олова с нанесенной на него пленкой из тефлона. Электрод с пленкой отвечает за генерацию, хранение и индукцию заряда.

Когда капли попадают на него и распределяются по его поверхности, они "соединяют" алюминиевый электрод и электрод с пленкой тефлона, переводя исходную систему в замкнутую электрическую цепь.

Особенность изобретения

Такая конструкция позволяет аккумулировать поверхностные заряды высокой плотности. В то же время, когда вода соединяет два электрода, все сохраненные заряды на тефлоне могут быть высвобождены для генерации электрического напряжения. В результате мгновенная удельная мощность, и эффективность преобразования энергии становятся намного выше.

Мгновенная удельная мощность генератора достигает 50,1 В/м2, то есть в тысячи раз больше, чем у аналогичных устройств, что не используют полевых транзисторов.

Ван Чжэн отметил, что повышение мгновенной удельной мощности происходит не в результате дополнительной энергии, а в результате преобразования кинетической энергии самой воды.

Больше новостей, касающихся событий из мира технологий, гаджетов, искусственного интеллекта, а также космоса читайте в разделе Техно.