Pulchny przepływ jako podstawa
Jak można wytwarzać energię elektryczną z deszczem?
04/17/2025, 16:15
Naukowcy opracowują roślinę mini maft, która zamienia deszcz w energię elektryczną. Za pomocą nowej metody możesz osiągnąć wyższą wydajność niż w przypadku znanych procedur. Technologię można wkrótce wykorzystać na dachach domowych.
Naukowcy chcą zyskać energię elektryczną dzięki deszczu. W laboratorium zbudowałeś nową mini -ustawę, która generuje energię elektryczną za pomocą spadającej wody. Woda przepływa na przemian z pęcherzykami powietrza przez dwie milimetrowe rurkę. Ze względu na ten specjalny przepływ wody, który badacze wywołują przepływ wtyczki, byli w stanie znacznie zwiększyć wydajność energii w porównaniu do rurki z ciągle płynącą wodą. Grupa prowadzona przez Siowlinga z National University of Singapore osiągnęła wydajność ponad dziesięć procent w ramach eksperymentów. Badanie jest Opublikowane w czasopiśmie „ACS Central Science”.
„Ten wzór przepływu wtyczki może umożliwić wykorzystanie energii deszczowej w celu wytwarzania czystej i odnawialnej energii elektrycznej”, podobnie jak w Wiadomość z American Chemical Society cytowany. Proces ten może również współpracować z rzeką wodą, zespół pisze w czasopiśmie.
W przypadku przepływu wtyczki ważne jest, aby średnica rurki była wystarczająco duża, aby woda spadła z powodu grawitacji. Jest to gwarantowane dla dwóch milimetrów. Konfiguracja eksperymentalna jest dość prosta: woda przepływa prawie poziomo przez metalową linię ze zbiornika. Otwarcie tej linii zostało zaprojektowane w taki sposób, że uciekająca woda spada na 32 centymetrową, pionową rurkę testową wykonaną z tworzywa sztucznego. Ma średnicę 2 milimetrów. To naturalnie miesza powietrze z kolumną wody, która następnie przepływa przez rurkę. Tworzona jest sekwencja wody w kształcie fali, która zajmuje całą szerokość rury i powietrze.
Jeśli chcesz utworzyć napięcie elektryczne, musisz oddzielić ładunki dodatnie i ujemne. „W przepływie wtyczki rozdział obciążenia odbywa się wyłącznie na linii kontaktowej odpornej krawędzi poszczególnych kolumn wody”, piszą autorzy badania. Według naukowców technologia działa bardzo po prostu: cząsteczki wody podzielone na dodatnio naładowane jony wodorotlenkowe na granicy między wodą a późniejszym powietrzem. Jony wodorotlenkowe są wyświetlane przez przyciąganie elektryczne do powierzchni rury i migrują w górę. Z drugiej strony jony wodoru spływają z wodą.
Najbardziej efektywnym prądem jest przepływ wtyczki (i). Wszyscy inni produkują znacznie mniej energii elektrycznej. Pokazano tutaj przepływ wtyczki (II), przepływ kropli, strużka i prąd ciągły.
(Foto: Soh Siowling, National University of Singapore)
12 lamp LED sprawiło, że świecicie
Napięcie elektryczne jest tworzone między górną powierzchnią eksperymentu a wodą poniżej rurki, którą można dostarczyć przez drabinę elektryczną obwodu. W eksperymentach wystarczające było 20 sekund pakietu w czterech rurkach, na przykład, aby 12 lamp LED świeciły tak długo.
Przepływ wtyczki jest lepszy od innych rodzajów przepływu w rurce. Podczas gdy tylko wyjście 0,0016 mikrowatowe można było wygenerować w rurce o średnicy jednego milimetra i prądu ciągłego, było to 170,8 mikropsakcyjne, gdy przepływ wtyczki w dwupiętrowym rurce. Inne rodzaje przepływu, takie jak przepływ wtyczki, przepływ kropli lub strużka, której ściana rurowa nie dotykała, były pomiędzy nimi. Wydajność w dwumiometrowej rurce wyniosła 4,03 procent; Można to zwiększyć do 10,4 procent przez optymalizacje.
Działa na mini skalę
Do tej pory wytwarzanie energii elektrycznej nie było uważane za praktyczne źródło energii ze względu na stosowanie stałego oddzielnego obciążenia na strefie granicznej o stałym cieku, zapisz soh i współpracowników i dodaj: „Odkryliśmy, że przepływ wtyczki ogólnie obejmuje unikalną chemię interfejsu, która ma ogromny potencjał chemiczny dla separacji obciążenia”.
Technologia jest nadal testowana na mini skalę. Jest jednak łatwe do skonfigurowania, a jego użycie jest wszędzie możliwe, na przykład na dachach domu, piszą naukowcy. Kilka rurek można umieścić obok siebie i zyskać energię w przypadku deszczu. „Zatem przepływ wtyczki do ekstrakcji energii odnawialnej z natury jest skutecznym i przyjaznym dla środowiska źródła zasilania z wieloma zaletami w porównaniu z innymi alternatywnymi formami energii” – podsumowują naukowcy.
