Наука помогла отыскать инновационный способ получать электроэнергию из дождевых капель. Ученые сумели внедрить высокоэффективный метод передачи электроэнергии, в результате чего падение одной капли дает электричество, достаточное для включения сотни светодиодов. Эта новость была недавно опубликована в издании Nature.
Исследователи уже не первый год пытались освоить энергию дождевых струй – но препятствием прежде оказывалась недостаточная мощность генератора. Однако теперь ученые из КНР в кооперации с их американскими коллегами применили современную схему электрического генератора, что позволило достичь интересного результата.
Дождевые капли, попадая на генераторные пластины, образуют водяную пленку между парой электродов – из алюминия (AL) с одной стороны и оксида индия с оловом с другой (ITO). Формируется замкнутая схема, внутри которой стало возможным получать электроэнергию. Создатели контура догадались закрыть поверхность генератора пленкой из политетрафторэтилена (ПТФЭ/PTFE), накапливающей заряд на поверхности под постоянными падениями дождевых капель, пока заряд не станет достаточно насыщенным. Идея такой схемы базируется на том, что капли играют роль резисторов, а пленка ПТФЭ – конденсатора.
Справедливости ради следует напомнить, что прежние опыты с дождевыми струями тоже показывали, что капли были способны генерировать электроэнергию, разработчики указывают, что мгновенная мощность новой версии тысячекратно превысила ранние схемы, не использующие пленочный слой из политетрафторэтилена.
Разработчики «дождевой» электростанции обещают, что доведут прототип до практической готовности к промышленному выпуску не позднее 2025 года. Впоследствии будет возможным извлекать электроэнергию от дождевых капель, падающих куда угодно – на кровлю крыши, борт яхты, на зонтик, через который можно будет подзарядить смартфон. А страны, для которых характерны сезонные обильные осадки в виде дождя, вообще получат мощную поддержку для своей энергетической отрасли и в итоге смогут повысить свою конкурентоспособность на мировом рынке.
«Наша работа демонстрирует, что капля дождя, упав с 15-сантиметровой высоты, способна сгенерировать напряжение более 140 вольт и тем самым обеспечить энергопитание сотни маленьких светодиодных источников света», утверждает глава исследовательской группы Ван Цуанкай из Гонконгского университета.