Исследователи разрабатывают мини-«электростанции» — небольшие устройства в форме листьев, которые вырабатывают электроэнергию за счет дующего ветра или падающих на землю капель дождя.
Искусственное дерево вырабатывает электроэнергию с помощью генератора из бежевых листьев. Фото: ACS Sustainable Chemistry & Engineering
В исследовании, опубликованном в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering, группа экспертов из Китая, Великобритании и США протестировала устройства по сбору энергии, объединив их с искусственными деревьями, сообщил Phys.org 17 января.
Электроэнергия может быть получена естественным путём несколькими способами. Например, солнечные батареи преобразуют световую энергию Солнца, а ветряные турбины преобразуют импульс движущегося воздуха. Однако эти методы часто зависят от источника, поэтому они эффективны только при его наличии. Например, солнечные батареи не могут работать после захода солнца, а в безветренные дни вырабатывается мало энергии.
В последнее время появились многоисточниковые устройства для сбора энергии, позволяющие использовать энергию из различных возобновляемых источников в одной конструкции, максимизируя потенциальную отдачу. Поэтому исследователь Равиндер Дахия из Северо-Восточного университета США и его коллеги решили создать такое многоисточниковое устройство, которое могло бы генерировать электроэнергию как из ветра, так и из дождя.
Команда создала два типа устройств для сбора энергии: трибоэлектрический наногенератор (TENG) для сбора импульса ветра и генератор энергии на основе капель (DEG) для сбора энергии падающих капель дождя. TENG состоит из слоя нейлоновых нановолокон, заключённых между слоями политетрафторэтилена (тефлона) и медных электродов.
Статическое электричество создаётся и преобразуется в электричество при прижатии слоёв друг к другу. Тефлон также используется для производства ДЭГ, который водонепроницаем и покрыт проводящей тканью, действующей как электрод. При попадании капли дождя на электрод возникает разность потенциалов, что приводит к возникновению электрического тока. В оптимальных условиях ТЭГ вырабатывает 252 В, а ДЭГ — 113 В, но только на короткое время.
Команда установила DEG на TENG и скомбинировала листовидные версии на искусственных деревьях. В условиях, имитирующих естественный ветер и дождь, листовидные генераторы смогли зажечь 10 светодиодов в течение ограниченного времени. Это устройство «электрического дерева» можно масштабировать до более крупных систем или сетей для генерации чистой энергии из природных источников.
Ан Кханг (по данным Phys.org )
Ссылка на источник
Комментарий (0)