Прорыв в капельной электрогенерации: дожди станут новым источником энергии

Дожди могут стать новым источником возобновляемой и предельно дешевой энергии: ученые из Гонконга придумали новый тип электрогенератора с высоким КПД и удельной мощностью в тысячу раз большей, чем у существовавших до сих пор других подобных устройств. Их изобретение позволяет получать из падения одной капли воды с высоты 15 см напряжение свыше 140 вольт, а энергии этого падения хватит для питания 100 небольших светодиодных ламп.

В закладки
Аудио

Изобретенный инженерами из Городского университета Гонконга генератор электроэнергии из капель отличает от аналогичных конструкций два ключевых фактора. Во-первых, исследователи обнаружили, что продолжительное падение капель на политетрафторэтилен (ПТФЭ, тефлон), материал с квази-постоянным электрическим зарядом, обеспечивает новый метод аккумуляции и хранения поверхностных зарядов высокой плотности. Когда капли воды постоянно падают на поверхность ПТФЭ, поверхностный заряд накапливается и постепенно достигает насыщения. Это открытие помогает обойти проблему низкой плотности заряда.

Второй фактор — уникальное устройство, напоминающее полевой транзистор. Оно состоит из алюминиевого электрода и электрода из оксида индия и олова с нанесенной на него пленкой из ПТФЭ. Электрод с пленкой отвечает за генерацию, хранение и индукцию заряда. Когда падающие капли попадают на него и распределяются по его поверхности, они «соединяют» алюминиевый электрод и электрод с пленкой ПТФЭ, переводя исходную систему в замкнутую электрическую цепь, пишет Science Daily.

Такая конструкция позволяет аккумулировать поверхностные заряды высокой плотности. В то же время, когда вода соединяет два электрода, все сохраненные заряды на ПТФЭ могут быть высвобождены для генерации электрического напряжения. В результате и мгновенная удельная мощность, и эффективность преобразования энергии становятся намного выше.

«Наше исследование показывает, что капля воды объемом 100 микролитров, упавшая с высоты 15 см, может дать напряжение свыше 140 вольт. А энергии хватит на работу 100 небольших светодиодных ламп», — заявил профессор Ван Чжэн, один из руководителей научной группы.

Мгновенная удельная мощность генератора достигает 50,1 В/м2, то есть в тысячи раз больше, чем у аналогичных устройств, не использующих полевых транзисторов.

Ван Чжэн добавил, что повышение мгновенной удельной мощности происходит не в результате дополнительной энергии, а в результате преобразования кинетической энергии самой воды. «Кинетическую энергию сообщает падающей воде гравитация, и ее можно считать бесплатной и возобновляемой, — пояснил он. — Ее следует использовать наилучшим образом».

Материал опубликован пользователем.
Нажмите кнопку «Написать», чтобы рассказать свою историю.

Написать
{ "author_name": "Рыбий Глаз", "author_type": "self", "tags": [], "comments": 33, "likes": 38, "favorites": 41, "is_advertisement": false, "subsite_label": "tech", "id": 142525, "is_wide": false, "is_ugc": true, "date": "Mon, 10 Feb 2020 07:04:23 +0300", "is_special": false }
0
{ "id": 142525, "author_id": 273079, "diff_limit": 1000, "urls": {"diff":"\/comments\/142525\/get","add":"\/comments\/142525\/add","edit":"\/comments\/edit","remove":"\/admin\/comments\/remove","pin":"\/admin\/comments\/pin","get4edit":"\/comments\/get4edit","complain":"\/comments\/complain","load_more":"\/comments\/loading\/142525"}, "attach_limit": 2, "max_comment_text_length": 5000, "subsite_id": 214344, "last_count_and_date": null }
33 комментария
Популярные
По порядку
Написать комментарий...
29

Тем временем в Лондоне..

Ответить
37

Тем временем в Питере..

Ответить
59

Тем временем в Сиднее 

Ответить
36

Так это готовый стартап. Устанавливаем генераторы в писсуары, там с высоты 15 см прилично будет капать. Это ж золотая жила. Название тоже готовое есть - Золотой дождь

Ответить
0

Зачем?
Думаю для того чтоб поднять каплю на высоту 15 см нужно меньше
напряжение свыше 140 вольт, а энергии  для питания 100  светодиодных ламп

замкнутая система, вечный двигатель.
Может я не понял, что конечно

Ответить
2

Думаю для того чтоб поднять каплю на высоту 15 см нужно меньше

Напряжение еще ни о чем не говорит, там ток может быть мизерный.

Расчесываясь обычной расческой можно сделать напряжение 10-30 тысяч вольт.

Ответить
12

 одной капли воды с высоты 15 см напряжение свыше 140 вольт, а энергии этого падения хватит

ни на что её не хватит это 0.15 миллиджоуля не больше

Ответить
5

50ват на метр2 - это гораздо лучше, чем у той же солнечной панели в пасмурную погоду. Плюс ставим ветряк, гидрогениратор , и геотермальный генератор. И все, можно пиздохать в лес жить с плюшками цивилизации, и писать коменты в тж, что это очередная херовая технология

Ответить
11

Но перед этим, ахуеваем от стоимости покупки и установки всей этой лабуды, а затем и от ее обслуживания.

Ответить
2

Автономномность всегда затратна, но реальна, в теории)

Ответить
4

1) там не будет 50 ват на метр
2) дожди идут очень редко и не долго
3) уже есть эффективный способ использования дождевой энергии это плотины

Ответить
0

Тут статья через… написана. Приведено, что удельная МОЩНОСТЬ - 50В на кв, я принял за ваты, похоже, что имелись ввиду вольты.
А, что только дождь у нас капать может?! Как на счет того, что бы под те же плотины подставить, под выброс воды с турбин? Тут ключевой момент в том, что используется по сути гравитация, как сила.

Ответить
0

Если у тебя с турбин чёто выбрасывается и можно под них чтото подставить значит турбины надо было ниже размещать чтоб столб воды выше был

Ответить
0

Ну не с турбин, чего к словам приебыватся. Я все это к тому говорю, что ты обесценил своим первым коментом технологию, мол херней парни занимаются. Не надо так.

Ответить
0

А с чего тогда? Чё это за картинка из журнала мурзилка?

Ответить
0

Это картинка иллюстрирует водосброс, под который можно подстроить сабжовую технологию. И я в курсе, что эта вещь переменная. Хотел на твоем примере прикинуть вариант применения.
Короче я понял в чем твоя "сила", ты берешь из контекста отдельные слова, раздуваешь их до отдельного контеста, перетягиваешь туда оппонента, и типа остаешься правым, по факту играя на другом поле. Я в такую хуйню не играю

Ответить
0

Водосброс это когда вода лишняя и от неё избавляются. Турбины уже на максимуме работают и генерация на пределе. Ну или наоборот всё сломалось. Если бы хотели столько воды использовать ставили бы больше турбин а эта херня с каплями там ваще ни к селу ни к городу.

Ответить
4

Да там и в статье обосрамс. Пишут
1 капля выдает 140 В

А дальше мощность генератора (в вольтах!) 50В/м²

Ответить
0

Это лохотрон переводчика. W перевели транслитерацией, не переделав в Вт. Жуть, аж потряхивает

Ответить
0

мне кажется меньше

во посчитал  0,000001125 Дж

Ответить
0

Я оптимистично оценил массу капли в 0.1 грамм

Ответить
0

Ты в оригинальную статью в Nature не лазил же, да? У них там выход заряда достигает нескольких десятков нанокулон. Это ощутимая цифра. Если ты переведёшь 0.15 мДж в эВ, получишь 938 ТэВ. Это на самом деле много. Ниже скинул видос с работой этого устройства и этих 100 лампочек

Ответить
0

Ты горохов чтоли? Не веришь в закон сохранения энергии? В москве 700 мм осадков, даже если ты всю крышу заполнишь этими установками это будет как поднять воду в бассейн на 15 сантиметров это просто ничто

Ответить
0

Ты горохов чтоли?

Неплохой панч
Не веришь в закон сохранения энергии? В москве 700 мм осадков, даже если ты всю крышу заполнишь этими установками это будет как поднять воду в бассейн на 15 сантиметров это просто ничто

Оспаде, ну нет, конечно, это так работать не будет. Понятно, что область применения - маломощная техника. Условно говоря, в случае ливня одна водосточная труба - одна лампочка или зарядка для телефона.
Есть ещё один важный аспект: преобразование такой маленькой энергии в маленькие заряды, которые на масштабах устройства на самом деле не такие уж и маленькие. Отсюда и пиковые напряжения в 50 В на кв метр. Если помнишь физику, чем меньше расстояния при одинаковом напряжении, тем сильнее поля внутри. Это тоже может быть полезно для микроэлектроники. Конечно, к технологии много вопросов, но "ни на что не хватит" — это вряд ли.

Ответить
0

Да какая нахрен разница сколько там вольт. Когда кота гладишь эбонитовой палочкой могут миллионы вольт образовываться.

Нахрен ставить в водосточную трубу это дерьмо когда на крыше стоят солнечные батарею дающие в разы больше энергии

Ответить
0

Когда кота гладишь эбонитовой палочкой могут миллионы вольт образовываться

Кек) Про таблетки-то не врут походу

Ответить
0

Напряжение пробоя сухого воздуха 2 киловольта на 1 мм. Если потереть кота запросто можно ёбнуть палочкой на несколько сантиметров. Ну ладно с котом может миллион не получится но довольно примитивная катушка тесла ёбнет на 50 сантиметров только так. И теперь скажи мне горохов что ты этого не знал.

Ответить
0

Э, нет, на сегодня мне Пихто хватило. Но за миллионы вольт, индуцированных из кота лично товарищем Пихто, спасибо, поржал)

Ответить
0

Какая разница чем вольты индуцировать если заряд крохотный. Чё за желтизна мерить энергоэффективность в вольтах

Ответить
3

Автор, почему не добавили видео из оригинальной статьи с Nature? Все вопросы бы отпали. К сожалению, тут в комментах нельзя его подгрузить, поэтому специально скинул к себе в облако. Полюбуйтесь, как это работает.
https://cloud.mail.ru/public/5c6p/3iXHYnMmv

Ответить
0

Спасибо, добавил благодаря тебе.

Ответить
1

Таки решили мстить воздушнокапельным путем ?! :D

Ответить
0

дожди станут

"Могут стать" и станут - это разные вещи.

Ответить
Обсуждаемое
Дизайн и архитектура
Российская раковина для мужиков
В результате нескольких сотен тысяч часов исследований НИИ UX Live представляет уникальную российскую разработку — раковина для мужчин.
Интернет
Шнуров удалил старые посты из Инстаграма
Среди постов, которые удалил Шнуров, были в том числе его стихотворения о «возвращении Вовы» под названием «Вова как основа», а также о пенсионном возрасте, которого, по словам музыканта, «не достичь, как горизонта». Но интернет всё помнит.
Разборы
В украинский посёлок Новые Санжары привезли эвакуированных из Китая. Местные жители встретили их угрозами и беспорядками
Протестующие против зоны карантина по коронавирусу в посёлке перекрыли дорогу горящими покрышками и закидали эвакуированных камнями.
Популярное за три дня
Интернет
Мальчик с дварфизмом хотел убить себя из-за травли. Но его поддержал интернет, Хью Джекман и австралийские спортсмены
В соцсетях в рекордные сроки собрали деньги на поездку ребёнка в Диснейленд и на помощь другим людям, подвергшимся буллингу.
Новости
Умер Ларри Теслер — создатель функций «вырезать», «копировать» и «вставить»
Ему было 74 года.
Новости
Глеб Пьяных выпустил расследование о коррупции на Кубани. Чиновники превысили смету по дорожным работам в 330 раз
Власти опубликовали результаты исследования дорог от частной компании, но после выхода расследования на сайте висит сообщение о техобслуживании.
[ { "id": 1, "label": "100%×150_Branding_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox_method": "createAdaptive", "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "ezfl" } } }, { "id": 2, "label": "1200х400", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "ezfn" } } }, { "id": 3, "label": "240х200 _ТГБ_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "i", "ps": "cndo", "p2": "fizc" } } }, { "id": 4, "label": "Article Branding", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "cfovy", "p2": "glug" } } }, { "id": 5, "label": "300x500_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "ezfk" } } }, { "id": 6, "disable": true, "label": "1180х250_Interpool_баннер над комментариями_Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "clmf", "p2": "ffyh" } } }, { "id": 7, "label": "Article Footer 100%_desktop_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "byswn", "p2": "fjxb" } } }, { "id": 8, "label": "Fullscreen Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "fjoh" } } }, { "id": 9, "label": "Fullscreen Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "fjog" } } }, { "id": 10, "disable": true, "label": "Native Partner Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyb" } } }, { "id": 11, "disable": true, "label": "Native Partner Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyc" } } }, { "id": 12, "label": "Кнопка в шапке", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "fdhx" } } }, { "id": 13, "label": "DM InPage Video PartnerCode", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox_method": "createAdaptive", "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "cndo", "p2": "flvn" } } }, { "id": 14, "label": "Yandex context video banner", "provider": "yandex", "yandex": { "block_id": "VI-223677-0", "render_to": "inpage_VI-223677-0-130073047", "adfox_url": "//ads.adfox.ru/228129/getCode?pp=h&ps=cndo&p2=fpjw&puid1=&puid2=&puid3=&puid4=&puid8=&puid9=&puid10=&puid21=&puid22=&puid31=&puid32=&puid33=&fmt=1&dl={REFERER}&pr=" } }, { "id": 15, "label": "Баннер в ленте на главной", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "byudv", "p2": "ftjf" } } }, { "id": 16, "label": "Кнопка в шапке мобайл", "provider": "adfox", "adaptive": [ "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "ccydt", "p2": "ftwx" } } }, { "id": 17, "label": "Stratum Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "fzvb" } } }, { "id": 18, "label": "Stratum Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "tablet", "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "fzvc" } } }, { "id": 20, "label": "Кнопка в сайдбаре", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "chfbk", "p2": "gnwc" } } } ]