Созданный учеными элемент генерирует стабильную электроэнергию в течение 160 часов с незначительным потреблением воды, что делает ее идеальной для использования в районах с дефицитом воды
Фото: freepik.com
Новая гидроэлектрическая ячейка, разработанная исследователями Китайской академии наук (CAS), может непрерывно вырабатывать электроэнергию, используя небольшое количество воды и без солнечного света. Эта особенность может помочь развертывать устройство в отдаленных местах, в суровых условиях и ночью, когда солнечные генераторы не работают.
Гидроэнергетический элемент генерирует электричество, поглощая энергию от взаимодействия воды с другими поверхностями. Обычно они требуют непрерывной подачи воды и низкой влажности для максимальной эффективности. Однако ученые решили эту проблему, герметично запечатав ячейку и сделав ее почти закрытой системой, которая может работать без влияния внешних условий.
Читайте также: Алмазы могут спасти Землю от изменения климата: как именно
Как работает гидроэлектрическая ячейка
Герметичный гидроулканический элемент (HHC) состоит из внутреннего блока генерации электроэнергии, изготовленного из сажи и папиросной бумаги.
Небольшой фитильный гетерогенный бислой обеспечивает непрерывную циркуляцию воды, используя капиллярный поток из папиросной бумаги и незначительные колебания температуры окружающей среды, которые вызывают испарение.
Блок генерации электроэнергии преобразует тепло окружающей среды в электрическую энергию. По словам исследователей, их устройство генерировало стабильную электроэнергию в течение 160 часов с незначительным потреблением воды. Это делает его идеальным для развертывания в районах с дефицитом воды, таких как пустыни или даже подземные инженерные объекты.
Исследователи также обнаружили, что интенсивный свет может способствовать выработке HHC. Это, вероятно, связано с повышенным поглощением сажи, что увеличивает градиент влажности внутри ячейки благодаря фототермическому эффекту. Это улучшает выработку электроэнергии в HHC.
Вас может заинтересовать: Ученые создали революционный материал для аккумуляторов: чем особенный
Флуктуации — ключ к успеху
Во время разработки HHC ученые также открыли ранее неизвестный эффект внутренней циркуляции. Считалось, что колебания температуры негативно влияют на выработку энергии. Но в случае с этим элементом они способствовали замкнутой циркуляции, что привело к непрерывной выработке электроэнергии.
HHC имеет умеренное напряжение в открытом контуре, но исследователи предполагают, что он имеет самую высокую эффективность преобразования энергии, поскольку не потребляет новой воды. Этот подход также учитывает ограничения, связанные с условиями окружающей среды.
Исследователи уверены, что их подход поможет производить электроэнергию по низкой цене и является легкодоступным. Более того, поскольку тепло окружающей среды является неисчерпаемым источником энергии, команда успешно превратила этот низкосортный источник в полезную энергию.
Благодаря стабильному производству и отсутствию дополнительного потребления воды, этот подход может легко удовлетворить энергетические потребности в различных типах локаций.
Напомним, исследователи из Японии провели предварительный эксперимент по генерации солнечной энергии в космосе и отправке ее обратно на Землю.
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Воды на Марсе хватит на целые океаны — ученые сделали прорывное открытие
Астероид, который уничтожил динозавров, оказался уникальным — ученые
Скоро Земля получит еще один спутник, но ненадолго
По материалам Interesting Engineering
Telegram
Viber