Ученые из Национального университета Сингапура доказали, что даже крошечные капли воды могут вырабатывать ток. Их изобретение уже питает 12 светодиодов — и это только начало.
Гидроэлектростанции требуют рек, плотин и огромных турбин, а волновые установки работают только у побережья. Дождь же идет практически везде — особенно в городах, где энергии нужно больше всего. Перед исследователями стояла задача: «поймать» микроскопическую энергию падающих капель и превратить ее в электричество.
Как это работает
Капли попадают в вертикальную трубку из электропроводящего полимера. При ударе они разбиваются, создавая «пробковый поток» — чередование воды и воздуха. Они двигаются вниз, разделяя электрические заряды. Провода на концах трубки собирают возникающее электричество.
Основная технология здесь — именно пробковый поток. Он в пять раз эффективнее, чем непрерывная струя воды. В испытаниях система конвертировала 10% энергии падения капель в ток — рекорд для подобных технологий.
Одна трубка (32 см в высоту) дает до 140 Вольт — хватит, чтобы мигнула лампа. Две трубки удваивают мощность — достаточно для 12 светодиодов на 20 секунд. В реальном дожде капли падают быстрее, чем в лаборатории, поэтому КПД может быть еще выше.
По мнению ученых, устройство будет полезно в крупных городах, где установки на крышах собирали бы энергию во время ливней, снижая нагрузку на сеть. В отдаленных районах его можно использовать в качестве дешевого и простого генератора для автономных метеостанций или датчиков. В «умных» фермах изобретение послужит питанием для датчиков влажности прямо из дождевой воды.
Очевидно, что пока такие системы не заменит традиционную энергетику: мощность мала, а дождь идет не всегда. Но если покрыть такими трубками целый небоскреб, эффект будет заметным. Ученые работают над масштабированием технологии — например, предлагают использовать сотни трубок в параллельных системах.
Это не фантастика. Физика позволяет, а значит, нам осталось лишь улучшить инженерные решения.
Эксперты полагают, что через 10 лет дождевые генераторы станут такой же привычной деталью городского пейзажа, как солнечные панели. А пока — остается ждать дождя и новых открытий. Интересный факт: если бы всю дождевую воду за год «переработали» в энергию, хватило бы на питание 1000 домов. Но пока это лишь теория.
Читайте также нашу статью о том, как Британия строит крупнейшую гидроаккумулирующую электростанцию мощностью 1,8 ГВт.
