• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
17.07.2024, 14:24
Игорь Байдов
2
24,7 тыс

Создан генератор, который вырабатывает электроэнергию за счет падения капель дождя

❋ 3.6

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

генератор
Схема работы нового генератора. Установка чем-то напоминает кастрюлю с неодимовым магнитом и крышкой из водоотталкивающей магнитной пленки, которая прикреплена к катушке / © Dalian University of Technology, Yonghui Zhang

Люди используют энергию воды для производства электричества на протяжении 150 лет. Сперва пытались «приручить» реки, для чего в конце XIX века стали строить гидроэлектростанции. С развитием технологий некоторые специалисты переключили внимание на дождь, а именно — на энергию его капель. Полученной энергией ученые хотели научиться «питать» небольшие системы вроде светодиодных ламп и вентиляторов, а также повысить с ее помощью эффективность солнечных панелей во время пасмурной погоды, когда солнечного света минимум.

Группа китайских инженеров под руководством Юнхуэйя Чжана (Yonghui Zhang) из Даляньского технологического университета разработала устройство, способное генерировать переменный ток из падающих капель дождя. Ученые назвали свою установку супергидрофобным магнитоэлектрическим генератором (uperhydrophobic magnetoelectric generator, MSMEG) и рассказали о ней в статье, опубликованной в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.

По сути, это небольшая кастрюля с неодимовым магнитом и крышкой из водоотталкивающей магнитной пленки, которая прикреплена к катушке. Когда на пленку попадают капли, пленка на мгновение деформируется, перемещая катушку относительно магнита внутри канистры и создавая крошечный электрический заряд.

Во время опытов с падением капель дождя с высоты 50 сантиметров MSMEG обеспечил выработку электрического тока на уровне 13 миллиампер и смог за 200 секунд зарядить небольшой конденсатор, который впоследствии «питал» светодиоды и вентиляторы. Благодаря гидрофобной поверхности пленки капли дождя быстро отталкивались от нее и падали в сторону, что позволяло установке работать даже под проливным дождем.

Чжан и его коллеги настроены решительно: они полагают, что их прибор может быть полезен для небольших хозяйств в районах с повышенной сезонной влажностью. Однако другие специалисты, которые не участвовали в новом исследовании, считают, что устройство коллег хотя и вызывает интерес, но совсем непрактично.

«Люди давно научились извлекать энергию из дождя. Это гидроэлектростанции. Когда капли дождя падают в реки, они могут дать значительно больше энергии, чем любая установка, наподобие той, что разработали китайские инженеры», — пояснил британский специалист в области электронной инженерии Дэвид Стоун (David Stone).

По его словам, для производства энергии в небольших масштабах солнечные панели и ветрогенераторы выглядят гораздо привлекательнее в плане эффективности, а само устройство команды Чжана вряд ли выйдет за стены лаборатории.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Игорь Байдов
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

4 июля, 17:28
Evgenia Vavilova

Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.

2 июля, 10:25
ПНИПУ

В настоящее время для выращивания сельскохозяйственных культур используют минеральные и органические удобрения. Проблема в том, что неорганические соединения со временем закисляют почву и при длительном или избыточном внесении способствуют накоплению в ней тяжелых металлов. Органические удобрения могут содержать болезнетворные бактерии и антибиотики, которые вредят почвенной микрофлоре. Поэтому в качестве альтернативы ученые рассматривают возможность использования в качестве удобрения микроводорослей, обитающих в пресных и морских водах. Однако их массовому применению в сельском хозяйстве мешает высокая себестоимость производства. Ученые Пермского Политеха впервые нашли способ сделать такое удобрение более доступным. Они вырастили микроводоросли на дымовом газе, имитирующем газовые выбросы промышленных предприятий, который обычно выбрасывают в атмосферу. Испытания показали, что длина и масса проростков увеличились на 13 процентов, всхожесть выросла до 97 процентов, а скорость прорастания — на шесть процентов. При этом новое удобрение более безопасно: оно не накапливает токсины, полностью разлагается и не содержит патогенов и антибиотиков.

28 июня, 15:51
Александр Березин

На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.

29 июня, 15:46
Марк Чернов

Масштабный анализ ДНК показал, что леопарды в Капской области ЮАР измельчали не из-за случайных мутаций при вырождении популяции, а в результате целенаправленной эволюционной адаптации к местной среде обитания.

29 июня, 13:56
ЮФУ

Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
Dmitriy
21.07.2024
-
0
+
Для таких устройств нужна большая поверхность, в горах вряд ли можно использовать, да и грязь скорее быстро повлияет на работу. Действительно не практично, ведь солнечные панели куда эффективнее а им тоже нужна поверхность, а ветряки наоборот экономят площадь.
    FIRE harbour
    21.07.2024
    -
    0
    +
    Dmitriy, можно использовать как научно-технологический реквизит для фильмов соответствующей тематики: например при пересьемке Крепкого орешка, вьетнамских фильмов о войне, Бондианы, да даже о Дюне (заменив дождь на песок), Франкенштейна или жюльвернианы. В том же юрском периоде из янтаря кровь из комара доставали и ничего, хотя в реальности такое может прокатит только с совсем свежей смолой.