Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойХимияУченые разработали настоящие «электростанции», которые используют энергию ветра и дождя

Ученые разработали настоящие «электростанции», которые используют энергию ветра и дождя

- Advertisement -

Исследователи создали «электростанции» в форме листьев, которые генерируют электроэнергию из ветра и дождя, предлагая новый подход к производству экологически чистой энергии с использованием нескольких источников. Фото: SciTechDaily.com

Искусственные растения переходят в 21 век! Ученые создали небольшие устройства в форме листьев, которые генерируют электричество из ветра и дождя. Эти буквальные «электростанции» были подробно описаны в исследовании, недавно опубликованном в журнале. ACS Устойчивая химия и инженерия. Команда протестировала сборщики энергии, включив их в искусственные растения.

Электрическая энергия может быть произведена в природе несколькими способами. Например, солнечные панели преобразуют световую энергию солнца, а ветряные турбины преобразуют кинетическую энергию движущегося воздуха. Но эти методы обычно полагаются на один источник и поэтому эффективны только тогда, когда этот источник доступен. Например, солнечные панели не работают после захода солнца, а в спокойный день не будет вырабатываться много энергии ветра.

Эта «электростанция» с бежевыми генераторами в форме листьев может улавливать энергию легкого ветерка и падающих капель дождя. Фото: адаптировано из ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2024 г., DOI: 10.1021/acssuschemeng.3c03620.

Совсем недавно появились сборщики энергии из нескольких источников как метод улавливания энергии из различных возобновляемых источников в одном устройстве, максимизируя потенциальную мощность. Итак, Равиндер Дахия и его коллеги хотели создать сборщик энергии из нескольких источников, который мог бы генерировать энергию как из ветра, так и из дождя.

Конструкция и функциональность сборщиков энергии

Команда создала два разных типа коллекторов энергии: трибоэлектрический наногенератор (ТЭНГ) для улавливания кинетической энергии ветра и капельный генератор энергии (ДЭГ) для сбора энергии из падающих капель дождя. ТЭН состоял из слоя нейлоновых нановолокон, зажатых между слоями политетрафторэтилена, более известного как Teflon™, и медными электродами.

Когда слои прижимались друг к другу, создавались статические заряды, которые превращались в электричество. Тефлон также использовался для изготовления ДЭГ, который был водонепроницаемым и покрыт проводящей тканью, выполнявшей роль электродов. Когда капли дождя попали на один из электродов, это вызвало дисбаланс зарядов, создав небольшой ток и высокое напряжение. В оптимальных условиях ТЭН выдавал 252 вольта, а ДЭГ — 113 вольт, но только в течение коротких периодов времени.

Команда установила DEG на ТЭНГ и внедрила листообразные версии в искусственное растение. Когда листообразные генераторы подверглись воздействию условий, имитирующих естественный ветер и дождь, они заработали 10 светодиодных фонарей короткими мерцаниями. По словам исследователей, это экспериментальное устройство «электростанции» может быть в дальнейшем развито в более крупные системы или сети электростанций для производства чистой энергии из природных источников.

Ссылка: «Многоисточниковый сборщик энергии из текстиля и установок для производства чистой энергии из капель ветра и дождевой воды», Гуанбо Мин, Гаурав Хандельвал, Абхишек Сингх Дахия, Шашанк Мишра, Вэй Тан и Равиндер Дахия, 2 января 2024 г., ACS Устойчивая химия и инженерия.
DOI: 10.1021/acssuschemeng.3c03620

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме