Плавучий генератор живить світлодіоди енергією дощу

Дослідники з Нанкінського університету аеронавтики та астронавтики створили пристрій, що кардинально змінює підхід до перетворення кінетичної енергії дощу на електричну.

На відміну від традиційних генераторів, новий floating droplet electricity generator (W-DEG) використовує воду як основу конструкції та провідник струму. Така інтеграція з природою дозволила зменшити вагу пристрою на 80% і знизити вартість на 50%, зберігаючи при цьому потужність — до 250 вольт з кожної краплі.

Принцип дії пристрою ґрунтується на фізичних властивостях води: її нестисність та поверхневий натяг забезпечують стабільність при зіткненні крапель з діелектриком. Іони у воді виконують функцію переносників заряду, що дозволяє замінити традиційні металеві електроди. “Використовуючи саму воду як конструкцію і електрод, ми відкрили нову стратегію отримання електроенергії з крапель, яка є легкою, дешевою та масштабованою”, — зазначив професор Ванлін Го.

Важливою перевагою технології є її стійкість до зовнішніх впливів: солоність, температура та біообростання не погіршують роботу пристрою. Інженери створили отвори для дренажу, які дозволяють краплям стікати вниз, але не пропускають воду знизу вгору, що попереджає перенасичення поверхні вологою.

Масштабування — ще один ключовий аспект: експериментальний пристрій площею 0,3 м? зміг одночасно живити 50 світлодіодів і заряджати конденсатори. Подальший розвиток може призвести до створення “безземельних” енергосистем, що функціонуватимуть на поверхнях водойм — озерах, водосховищах або прибережних водах.

Крім енергетики, технологія може слугувати для екологічного моніторингу — наприклад, як платформа для сенсорів якості води чи солоності. У регіонах з частими опадами це може стати джерелом автономного живлення. “Інтеграція природних матеріалів у структуру пристрою — перспективний напрям у розвитку стійких технологій”, — зазначається в дослідженні.

Хоча результати обнадійливі, автори підкреслюють необхідність подальших досліджень. Зокрема, важливо вивчити, як різноманітність крапель дощу впливає на ефективність генерації, а також удосконалити діелектричну плівку для тривалого використання в природних умовах. Проте вже зараз розробка є важливим кроком у створенні нової генерації гідровольтаїчних систем.