Ученые: получение энергии из капель воды

В прошлом году исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили, что, когда капли воды самопроизвольно отскакивают от супергидрофобных поверхностей во время конденсации, они несут электрический заряд. Теперь та же команда показала, что этот процесс способен генерировать небольшое количество электроэнергии, которая может быть использована для питания электронных приборов.

Такой подход позволит создать устройства для зарядки мобильных телефонов или другой электроники, используя только влажность воздуха. Как дополнительный эффект, система может также производить отчистку воды.

Это несложное устройство состоит из ряда чередующихся плоских металлических пластин. При первых испытаниях были использованы медные пластины, но пригоден любой металлический проводник, в том числе сплав алюминия.

При первоначальном тестировании количество производимой энергии было ничтожно мало — всего 15 пиковатт (триллионная часть ватта) на квадратный сантиметр металлической пластины. Но производительность можно повысить до показателя хотя бы в 1 микроватт (миллионная часть ватта) на квадратный сантиметр.

Например, подсчитано, что энергии в 1 микроватт, вырабатываемой на квадратный сантиметр куба с размером стороны около 50 см достаточно, чтобы полностью зарядить мобильный телефон за 12 часов. Хотя этот способ кажется медленным, но он вполне может стать альтернативным источником энергии в отдаленных районах или в условиях автономного существования.

Есть, однако, и некоторые ограничения: поскольку процесс основан на конденсации, он требует влажной среды, а также источника с температурой, ниже по сравнению с окружающим воздухом, например, пещеру или реку.

В практическом устройстве два массива из металлических пластин, по примеру ребер на батарее, будут чередоваться на очень близком расстоянии. Система будет абсолютно статична, без движущихся частей.

Для питания удаленных автоматизированных экологических датчиков даже крошечного количество энергии может быть достаточно; в любом месте, где позволяет влажность воздуха, где выпадает роса, устройство будет способно производить энергию в течение утренних часов. Вода будет конденсироваться из атмосферы, как это и происходит естественным образом.

Атмосфера – огромный источник энергии, и все, что нужно, это разность температур между воздухом и устройством, что позволит производить конденсацию, так же, как вода конденсируется из теплого влажного воздуха с внешней стороны холодного стакана.

Данная технология открывает новый подход к выработке энергии, которая может быть использована для питания микроэлектромеханических устройств и небольших электронных приборов.