НОВОСТИ / РОССИЯКаждый кв. м устройства способен вырабатывать порядка 100 ватт энергии, рассказали в пресс-службе Американского химического общества.
МОСКВА, 16 апреля. Сингапурские физики разработали устройство, способное извлекать электрическую энергию из падающих капель дождя с рекордно высоким уровнем эффективности, порядка 10%, при помощи микроскопических трубок из фторсодержащих полимеров. Каждый кв. м этого устройства способен вырабатывать порядка 100 ватт энергии, рассказала пресс-служба Американского химического общества (ACS).
«Вода, падающая вниз через вертикальные трубки, может вырабатывать существенное количество электрической энергии, если она движется через них не непрерывно, а небольшими порциями. Это позволяет извлекать энергию из капель дождя и вырабатывать “зеленое” и возобновляемое электричество», — пояснил доцент Национального университета Сингапура Су Сиовлин, чьи слова приводит пресс-служба ACS.
Как отмечают ученые, в последние годы физики активно разрабатывают технологии, позволяющие извлекать электрическую энергию из движущейся воды путем разделения положительных и отрицательных зарядов, присутствующих в ее толще или на поверхности. Все подобные технологии значительным образом уступают по КПД классическим ГЭС и другим методам генерации электричества, из-за чего они не применяются на практике.
Как отмечают ученые, неэффективность этих установок во многом связана с тем, что для повышения эффективности сбора электричества их разработчики пытались максимальным образом увеличить площадь поверхности, с которой контактируют электрические заряды на поверхности воды. В результате этого они создавали максимально небольшие и узкие каналы толщиной в несколько десятков или сотен нанометров, через которые вода движется очень медленно или даже требует использования систем прокачки.
Сингапурские физики предположили, что КПД подобных систем можно повысить на несколько порядков, если не уменьшить, а увеличить размеры каналов, и при этом пропускать через них воду не непрерывным потоком, а в формате отдельных капель или небольших блоков, разделенных воздухом. Руководствуясь этой идеей, ученые подготовили набор трубок из смеси двух полимеров — гексафторпропилена и тетрафторэтилена — и проследили за их взаимодействиями с каплями воды, падающими на них с высоты примерно в метр.
Эти опыты неожиданно показали, что такая простая конструкция позволяет преобразовать до 10% энергии падающих капель в электрический ток, что на несколько порядков выше КПД ранее созданных «дождевых» электрогенераторов. Столь высокая эффективность разработки, как выяснили физики, была связана с тем, что капли приобретают лишь положительный заряд при столкновениях со стенками трубок. Данное открытие, как надеются ученые, позволит создать дешевые и достаточно мощные генераторы электричества для тех регионов Земли, где часто выпадают осадки и где нет других источников тока.