Zielona energia jeszcze bardziej eko? Oto generator prądu na deszcz
Deszczówka już wkrótce może być wydajnym źródłem odnawialnej energii elektrycznej. Urządzenie z pomocą jednej kropli potrafi zasilić na chwilę 100 żarówek typu LED.
Ponad 4 lata temu Chińczycy wyszli z założenia, że warto spróbować połączyć żywioły. Zaprojektowali więc panel słoneczny pokryty grafenem zdolnym pobierać energię z deszczu w pochmurne dni. Elektryczność powstawała na skutek reakcji jonów z wody i elektronów z grafenu. Niestety, wynalazek miał wydajność na poziomie 6,5 proc. i jako taki wymagał dopracowania.
Tym razem jest lepiej. Naukowcy z Hongkongu stworzyli generator, który bazując na tranzystorach polowych (FET) błyskawicznie uzyskuje zaskakująco wysokie napięcie. Według obliczeń udało się przekonwertować na elektryczność 2,2 proc. energii kinetycznej każdej kropli deszczu.
Chcesz zobaczyć tę treść?
Aby wyświetlić tę treść, potrzebujemy Twojej zgody, aby YouTube i jego niezbędne cele mogły załadować treści na tej stronie.
– Nasze badanie pokazało, że kropla wody wielkości 100 mikrolitrów upadająca z 15 cm może wygenerować 140 V i zasilić 100 światełek typu LED – mówi inżynier Wang Zuankai z City University of Hong Kong (CityU).
Poprzednie wersje, pozbawione FET były 1000-krotnie mniej wydajne. W tym jako podłoża użyto mariażu aluminiowej elektrody z elektrodą z tlenku cynku indu pokrytą PTFE, Poli(tetrafluoroetylen), znanym nam wszystkim jako teflon.
Cząsteczki teflonu mają swój ładunek elektryczny. Kiedy kropla pada na impregnowaną teflonem powłokę tlenkową, tworzy most między elektrodami i obwód zamknięty. To pozwala uwolnić zgromadzony na powierzchni ładunek. Ponoć działa to nawet podczas wielogodzinnej ulewy.
Potrzeba jeszcze sporo pracy, by z tego wynalazku powstał dostępny komercyjnie produkt. Nagły zastrzyk energii to jedno. Zgromadzenie jej w ilości zapewniającej nieprzerwany dopływ, coś już zupełnie innego.
Wang et. Al /City University of Hong Kong
Niemniej, całkiem atrakcyjna jest wizja przyszłości, w której na dowolnej powierzchni wystawionej na deszcz możemy umieścić generator prądu. Pokryte w ten sposób dachy pozwoliłyby zrównoważyć częściowo zużycie energii przez mieszkańców budynku. Nawet ładowarki akumulatorów w parasolach nie wydają się już tak niedorzeczne.
– Nasz wynalazek został tak zaprojektowany, by mieć maksymalnie dużo zastosowań. Energię będzie można pobierać z jego pomocą zarówno z fal morskich czy wody zamkniętej w szczelnej tubie. Nie musi to zawsze być spadająca kropla – przekonuje Wang.
Jan Sochaczewski