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.
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.
