Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.
Люди используют энергию воды для производства электричества на протяжении 150 лет. Сперва пытались «приручить» реки, для чего в конце XIX века стали строить гидроэлектростанции. С развитием технологий некоторые специалисты переключили внимание на дождь, а именно — на энергию его капель. Полученной энергией ученые хотели научиться «питать» небольшие системы вроде светодиодных ламп и вентиляторов, а также повысить с ее помощью эффективность солнечных панелей во время пасмурной погоды, когда солнечного света минимум.
Группа китайских инженеров под руководством Юнхуэйя Чжана ( Yonghui Zhang) из Даляньского технологического университета разработала устройство, способное генерировать переменный ток из падающих капель дождя. Ученые назвали свою установку супергидрофобным магнитоэлектрическим генератором (uperhydrophobic magnetoelectric generator, MSMEG) и рассказали о ней в статье, опубликованной в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
По сути, это небольшая кастрюля с неодимовым магнитом и крышкой из водоотталкивающей магнитной пленки, которая прикреплена к катушке. Когда на пленку попадают капли, пленка на мгновение деформируется, перемещая катушку относительно магнита внутри канистры и создавая крошечный электрический заряд.
Во время опытов с падением капель дождя с высоты 50 сантиметров MSMEG обеспечил выработку электрического тока на уровне 13 миллиампер и смог за 200 секунд зарядить небольшой конденсатор, который впоследствии «питал» светодиоды и вентиляторы. Благодаря гидрофобной поверхности пленки капли дождя быстро отталкивались от нее и падали в сторону, что позволяло установке работать даже под проливным дождем.
Чжан и его коллеги настроены решительно: они полагают, что их прибор может быть полезен для небольших хозяйств в районах с повышенной сезонной влажностью. Однако другие специалисты, которые не участвовали в новом исследовании, считают, что устройство коллег хотя и вызывает интерес, но совсем непрактично.
«Люди давно научились извлекать энергию из дождя. Это гидроэлектростанции. Когда капли дождя падают в реки, они могут дать значительно больше энергии, чем любая установка, наподобие той, что разработали китайские инженеры», — пояснил британский специалист в области электронной инженерии Дэвид Стоун ( David Stone).
По его словам, для производства энергии в небольших масштабах солнечные панели и ветрогенераторы выглядят гораздо привлекательнее в плане эффективности, а само устройство команды Чжана вряд ли выйдет за стены лаборатории.