Utilizarea ciclului apei și generarea de energie electrică în zilele ploioase ar putea fi o modalitate de creștere a consumului de energie regenerabilă.

Până acum, oamenii de știință nu au reușit să obțină o cantitate semnificativă de energie electrică din apa de ploaie, dar este posibil să avem, în sfârșit, un progres.

Chiar dacă mai sunt multe lucruri de făcut până la apariţia umbrelelor având şi rol de generator electric, cea mai recentă cercetare privind producerea de energie regenerabilă din apa de ploaie arată că se poate obţine energie electrică în acest mod cu o eficienţă suficient de mare pentru ca aceste sisteme să devină practice.

Cercetătorii au descoperit o nouă metodă prin care picăturile de ploaie pot genera o energie electrică suficientă pentru a aprinde 100 de becuri LED. Această realizare este un progres major în ceea ce privește eficiența, reprezentând o îmbunătăţire a randamentului de câteva mii de ori.

„Cercetările noastre arată că o picătură de 100 microlitri de apă eliberată, în mod continuu, de la o înălțime de 15 centimetri poate genera o tensiune electrică de peste 140V, iar puterea electrică obţinută este suficientă pentru a aprinde 100 de becuri LED de mici dimensiuni”, a declarat inginerul Wang Zuankai din cadrul City University of Hong Kong (CityU).

Oamenii de știință au studiat ani de zile modalităţile prin care se poate genera energie electrică din apa de ploaie, dar transformarea energiei picăturilor de ploaie în electricitate s-a dovedit mult mai dificilă decât obţinerea de energie electrică din surse regenerabile precum mareele sau valurile oceanelor.

Una dintre îmbunătățirile pe care cercetătorii le-au încorporat în generatorul de energie electrică pe bază de picături a fost utilizarea unui film de politetrafluoroetilenă sau PTFE, care poate acumula o sarcină electrică pe suprafață la impactul continuu al picăturilor de apă până când, treptat, ajunge la saturație.

Oamenii de ştiinţă au descoperit că pe măsură ce picăturile de apă lovesc suprafața PTFE și se răspândesc, ele pot acționa ca un “pod” care leagă doi electrozi: un electrod din aluminiu și un electrod din oxid de indiu ITO, având stratul PTFE deasupra.

Generator de energie electrică din apa de ploaie

Generator de energie electrică din apa de ploaie. Credit: Wanghuai, Nature, 2020

În acest mod se creează o suprafață în buclă închisă prin care toată energia colectată poate fi eliberată, picăturile acționând ca rezistențe, iar acoperirea de suprafață acționând ca un condensator.

Conform cercetătorilor, această soluţie ar putea fi aplicată în orice aplicaţie în care apa lovește o suprafață solidă, cum ar fi coca unei bărci, interiorul unei sticle de apă sau partea de sus a unei umbrele.

 

„Importanţa acestei realizări constă în creşterea puterii electrice generate prin căderea unei singure picături de ploaie, ceea ce face ca dispozitivul să fie mult mai eficient pentru convertirea energiei din apa de ploaie în energie electrică”, a declarat chimistul Xiao Cheng Zeng din cadrul University of Nebraska-Lincoln.

Cercetarea a fost publicată în Nature.

Sursă: Science Alert