Створено генератор, що виробляє струм із дощу на воді

Плаваючий генератор електрики з крапель води — новий прорив у зеленій енергетиці, який може перетворювати дощ у джерело чистої електрики прямо на поверхні водойм.

Команда з Нанкінського університету аеронавтики та астронавтики створила пристрій, що використовує саму воду як частину своєї структури, поєднуючи природні властивості води та новітні технології. Результати опубліковані в журналі National Science Review.

На відміну від традиційних генераторів крапельної електрики, які складаються з твердих діелектричних плівок і металевих електродів, новий пристрій плаває безпосередньо на воді. Вода одночасно виконує роль опори та провідного електрода, що зменшує вагу системи на 80% і вартість майже на половину, зберігаючи при цьому таку ж потужність — до 250 вольт на кожну краплю.

«Ми дозволили воді одночасно виконувати структурну та електричну функції, створивши легку, доступну та масштабовану систему», — пояснив професор Ванлін Гуо, провідний автор дослідження. «Це відкриває шлях до безземельних гідровольтаїчних систем, які можуть доповнювати сонячні та вітрові технології».

Механізм дії базується на фізичних властивостях самої води. Коли крапля дощу падає на діелектричну поверхню, її удар і поширення створюють електричний потенціал, а іони у воді виступають носіями заряду, забезпечуючи стійкий струм. Висока поверхнева напруга води додає стабільності, дозволяючи пристрою ефективно працювати навіть при зміні температури, солоності або під час тривалого перебування у відкритих водоймах.

Щоб запобігти накопиченню води, інженери створили саморегулювальну систему дренажу — отвори пропускають надлишкові краплі вниз, але не дозволяють воді підніматися вгору, підтримуючи стабільний рівень вологи.

Експериментальний зразок площею 0,3 м2 зміг запалити 50 світлодіодів одночасно та зарядити конденсатори до робочих напруг протягом кількох хвилин. У перспективі такі системи можуть бути розміщені на озерах, водосховищах або морських затоках, забезпечуючи додаткову відновлювану енергію без зайняття суші.

Розробники вбачають майбутнє цієї технології не лише в генерації енергії, а й у живленні екологічних сенсорів — пристроїв, що вимірюють якість води, солоність або рівень забруднення.

Хоча дослідники визнають, що перед масштабним впровадженням потрібно розв’язати проблеми стабільності у природних умовах і різнорідності дощу, прототип уже довів свою ефективність і довговічність.

Цей винахід демонструє концепцію “інтеграції з природою” — використання самої води як функціонального елемента енергетичних систем, що може стати новою віхою в розвитку екотехнологій.