Можно ли добыть энергию из дождя?

Как известно, развитие технологий и увеличение населения планеты ведут к повышению мирового потребления электроэнергии. Для того, чтобы предотвратить наступление энергетического коллапса, ученые уже сейчас занимаются активным поиском альтернативных источников энергии. Одним из таких по-настоящему бесконечных ресурсов может стать обычный дождь, каждая капля которого может дать достаточно энергии для того, чтобы зажечь более 100 LED-лампочек.

Энергия из дождя

Выработка электроэнергии в дождливые дни может стать эффективной альтернативой использования известных на сегодняшний день энергоресурсов. Несмотря на то, что мы все еще далеки от создания зонтиков, которые бы использовали энергию ливневых дождей для дальнейшего обогрева целого здания, последние исследования показывают, что уже сегодня мы находимся в шаге от создания системы, способной зажечь более сотни светодиодных ламп при использовании всего лишь одной капли дождя. Так, инженер-биомедик Ван Цуанкай из Городского университета Гонконга утверждает, что капля в 100 микролитров воды, выпущенная с высоты 15 сантиметров, может генерировать напряжение свыше 140 В, а вырабатываемая при этом мощность может осветить 100 небольших LED-ламп.

Для того, чтобы получить максимальное количество энергии из каждой капли воды, инженерам пришлось применить несколько хитроумных трюков, в конечном итоге позволивших преобразовать энергию дождевых капель в электричество.



Падающие капли воды могут быть эффективным источником электричества

Одним из ключевых усовершенствований, которые команда встроила в свой генератор электричества на основе капель, было использование пленки политетрафторэтилена или ПТФЭ, которая способна накапливать поверхностный заряд в тот момент, когда на нее непрерывно попадают капли воды. Попадая на поверхность устройства, вода, постепенно распространяясь, соединяет два электрода: алюминиевый электрод и электрод оксида индия-олова.

Образующийся капельный мост создает замкнутую поверхность, в которой капли действуют в качестве резисторов, а поверхностное покрытие как конденсатор. Аналогичный подход может быть использован везде, где вода по каким-то причинам ударяется о твердую поверхность, утверждают исследователи. Так, в качестве “приемника” энергии может быть не только поверхность “дождевой” батареи, но и даже внутренняя часть бутылки с водой, корпус лодки или верхняя часть обычного зонтика.

“Значительно увеличивая электрическую мощность падающей капли дождя при помощи преобразования кинетической энергии самой воды, которой ей сообщает гравитация нашей планеты, дождевая энергия может стать надежным источником бесплатного возобновляемого электричества, — утверждает химик Сяо Чэн Цзэн из Университета Небраски-Линкольна.

Как бы то ни было, ученым предстоит еще много работы для того, чтобы представить прототип уникального устройства широкой публике. Исследователи считают, что на создание прибора, подготовленного к активной повседневной эксплуатации, у них уйдет около 5 лет.