Група вчених, пов’язана з Ульсанським університетом у Південній Кореї (UNIST), представила нову технологію, яка генерує електроенергію з крапель дощу, що падають на дахи будинків. Новий генератор електроенергії на основі крапель (DEG) планують використовувати для автоматизованого контролю дренажу та попередження про повені під час сильних опадів.
Цей пристрій перетворює краплі дощу на електричні сигнали, здатні керувати системами управління зливовими водами без зовнішнього джерела живлення. Генератор виробляє електроенергію за допомогою процесу, подібного до генерації статичного заряду.
Як працює новий генератор?
Коли позитивно заряджена крапля дощу контактує з негативно зарядженою супергідрофобною поверхнею пристрою, електричний заряд передається, оскільки крапля швидко відділяється та скочується. Цей рух пропускає електричний струм через вбудовані вуглецеві волокна, майже миттєво генеруючи енергію.
На відміну від звичайних генераторів крапель на металевій основі, які схильні до корозії від вологи та міських забруднювачів, конструкція на основі вуглецевого волокна (CFRP) забезпечує стабільну роботу в суворих умовах навколишнього середовища.
Які результати випробувань?
В ході випробувань одна крапля дощу об’ємом приблизно 92 мікролітри генерувала до 60 вольт і кілька мікроампер струму. Коли чотири пристрої були з’єднані послідовно, система короткочасно живила 144 світлодіодні лампи, демонструючи свою масштабованість.
Вчені також випробували генератор в реальних умовах, встановивши його на дахи будівель та дренажні труби. Зі збільшенням інтенсивності опадів електричні сигнали ставали сильнішими та частішими, що дозволяло системі розрізняти легкий, помірний та сильний дощ і автоматично активувати дренажні насоси за потреби.
“Ця технологія дозволяє міській інфраструктурі контролювати кількість опадів та реагувати на ризики повеней, використовуючи лише енергію самого дощу. У майбутньому її можна буде інтегрувати в системи мобільності, включаючи транспортні засоби чи літаки, де композити з вуглецевого волокна вже широко використовуються”, – заявив професор Янг-Бін Парк.
Нагадаємо, у Китаї розпочав роботу комерційний генератор енергії Chaotan One, який використовує надкритичний вуглекислий газ (sCO2) замість пари. Також повідомлялося, що вчені з Великої Британії розробили високоефективний п’єзоелектричний матеріал, який перетворює фізичний рух на електрику.
