進(jìn)入水循環(huán)并在雨天發(fā)電是增加我們可再生能源使用的一種方式。
到目前為止,科學(xué)家一直無(wú)法獲得水滴來(lái)產(chǎn)生大量能量-但我們最終可能會(huì)取得突破。
雖然我們離兼作發(fā)電機(jī)的遮陽(yáng)傘還有很長(zhǎng)的路要走,但最新的方法表明,可能有一種方法可以從花灑中獲得電能,并且要達(dá)到使這些系統(tǒng)實(shí)用的效率水平。
新的研究發(fā)現(xiàn)一種方法可以從一小滴雨水產(chǎn)生足夠的功率來(lái)點(diǎn)亮100個(gè)LED燈泡。這是效率的巨大飛躍,大約有數(shù)千倍。
“我們的研究表明,從15厘米(5.9英寸)的高度釋放一滴100微升的水可以產(chǎn)生超過140V的電壓,并且所產(chǎn)生的功率可以點(diǎn)亮100盞小型LED燈,”生物醫(yī)學(xué)工程師Wang Zuankai說(shuō)道。香港城市大學(xué)(CityU)。
這聽起來(lái)令人驚訝,但工程師使用了一些巧妙的技巧來(lái)實(shí)現(xiàn)它。
多年來(lái),科學(xué)家一直在研究這種發(fā)電方式,但是將雨滴的能量轉(zhuǎn)換為電能的物理學(xué)比從漲潮或溪流中收集能量要難得多。
團(tuán)隊(duì)在其基于液滴的發(fā)電機(jī)(DEG)中進(jìn)行的一項(xiàng)改進(jìn)是使用了聚四氟乙烯或PTFE薄膜,當(dāng)薄膜不斷被水滴撞擊時(shí),該薄膜能夠積累表面電荷,直到逐漸達(dá)到飽和為止。
研究小組發(fā)現(xiàn),當(dāng)水滴撞擊表面并散布開來(lái)時(shí),水滴充當(dāng)連接兩個(gè)電極的“橋”:鋁電極和銦錫氧化物(ITO)電極(PTFE位于頂部)。
液滴橋反過來(lái)會(huì)形成一個(gè)閉環(huán)表面,以便釋放所有收集的能量–液滴充當(dāng)電阻器,表面涂層充當(dāng)電容器。
研究人員說(shuō),這種方法最終可以應(yīng)用于水碰到固體表面的任何地方–船的船體,水壺的內(nèi)部或雨傘的頂部。
內(nèi)布拉斯加州林肯大學(xué)的化學(xué)家肖成曾告訴莎拉:“這項(xiàng)技術(shù)的意義在于,每滴雨滴的電能大大提高,這使該裝置將能量從滴雨的電能轉(zhuǎn)化為電能的效率更高。”威爾斯副校長(zhǎng)。