Op zoek naar oplossingen voor deSchone en hernieuwbare energieeen onderzoeksgroep onder leiding van Nationale Universiteit van Singapore Hij voerde een reeks experimenten uit waaruit bleek dat een stroom van druppeltjes vergelijkbaar met regen in een buis erin slaagde 12 LED’s in te schakelen. Zijn we dicht bij een keerpunt?
Het fenomeen dat zich verstopt achter deze experimenten is verre van nieuw: het is in feite al geruime tijd bekend dat, wanneer twee materialen in contact komen, de geladen deeltjes die op hun oppervlakken aanwezig zijn, kunnen genereren, door wrijven, statische elektriciteit. Evenzo kan het water dat op sommige oppervlakken stroomt, verwerven of de leiding verliezen.
En onder andere een team van onderzoekers van deUniversiteit van Melbourne en van de RMIT University onlangs ontdekt dat Water kan een elektrische lading tot 10 keer hoger genereren Wat betreft het fenomeen van stoklip.
In de praktijk ontdekten wetenschappers dat wanneer een druppel water “geblokkeerd” blijft op een klein obstakel of een onregelmatig oppervlak, en de geaccumuleerde potentiële energie voldoende kinetische energie genereert om het te laten “springen of glijden voorbij het obstakel, en daarom een onomkeerbare lading nooit eerder gerapporteerd.
Maar wat is er nieuw in vergelijking met de gemeenschappelijke hydro -elektrische energie?
Wanneer stromend water een turbine verplaatst, genereert deze elektriciteit, en dit is beslist bekend en wordt ook enige tijd op industriële schaal toegepast. Dehydro -elektrische energie Het is beperkt tot plaatsen met grote hoeveelheden water, zoals rivieren.
Voor kleinere en langzame watervolumes is een alternatief benutten de ladingsscheidingeen fenomeen dat elektrische ladingen produceert, terwijl water door een kanaal stroomt met een elektrisch geleidend intern oppervlak.
De scheiding van ladingen is echter extreem inefficiënt omdat het beperkt is tot het oppervlak waarop het water beweegt. Eerder hebben wetenschappers geprobeerd de efficiëntie te verhogen waardoor een groter oppervlak beschikbaar is via micro- of dwergkanalen voor een continue stroom van water.
Maar het water passeert van nature niet door dergelijke kleine kanalen en vereist, indien gepompt, meer energie dan het wordt gegenereerd. De zoektocht van vandaag daarentegen produceert elektriciteit met behulp van grotere kanalen, zodat regenwater ze kan oversteken.
Het water dat door een verticale buis valt, genereert een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit met behulp van een specifiek stroomschema: de dopstroom – verklaart Siowling Soh, die het werk leidde – dit dopstroompatroon kan u toelaten toe te staan Verzamel de energie van de regen Voor Schone en hernieuwbare elektriciteit genereren
Hoe wetenschappers het probleem hebben opgelost
Het team ontwierp een eenvoudige configuratie waarin het water uit de bodem van een toren komt door een metalen naald en spuit druppels van de regengrootte bij de opening van een verticale polymeerbuis van 320 millimeter en 2 breed.
Op deze manier veroorzaakt de voorkant van de druppels aan de bovenkant van de pijp een dopstroom, met korte waterkolommen afgewisseld met airbags. En terwijl het water in de buis stroomt, scheiden de elektrische ladingen. Het water wordt daarom verzameld in een beker onder de buis, met de kabels aan de bovenkant van de buis geplaatst.
Resultaat? Het zuigerstroomsysteem converteert Meer dan 10% van de waterenergie Die door elektriciteitspijpen valt: de zuigerstroom produceert 5 orden van grootte meer van elektriciteit in vergelijking met een configuratie waarin het water in een continue stroom stroomt.
Omdat de snelheden van de hoofddruppels veel lager zijn dan die van de regen, suggereren de onderzoekers dat het systeem kan worden gebruikt Verzamel elektriciteit uit de druppels regen die vallen.
In een ander experiment zagen de onderzoekers in plaats daarvan dat het water door twee buizen stroomt, tegelijkertijd of in volgorde, genereert dubbele energie. Met behulp van deze informatie hebben ze het water vervolgens door vier pijpen gekanaliseerd en het systeem heeft Powered 12 LED’s gedurende 20 seconden ononderbroken.
Onder andere dingen zeggen onderzoekers dat deZuigerstroomenergie Het kan gemakkelijker te installeren en te onderhouden zijn in vergelijking met hydro -elektrische energiecentrales en kan nuttig zijn voor stedelijke ruimtes zoals daken. Maar dit is natuurlijk slechts een eerste, zeer belangrijke stap.
Het werk werd gepubliceerd op ACS Central Science.
Bronnen: Eurekalert/ ACS Central Science
