MY.UAНовости
Вместо солнца и ветра: необычные генераторы электроэнергии, работающие на воде
Вместо солнца и ветра: необычные генераторы электроэнергии, работающие на воде

Вместо солнца и ветра: необычные генераторы электроэнергии, работающие на воде

Необычные установки создают электрический ток благодаря садовому шлангу, дождю и знаменитой детской игрушки. Их вполне можно воссоздать у себя дома.

Вода может быть эффективным источником энергии наряду с солнечным светом и ветром, но его пока обделяют вниманием. Фокус расскажет о довольно простых гидростанциях для добычи бесплатного электричества, которые, при большом желании, можно создать и применять у себя дома.

Шланг в помощь

Блогер из США Пол Джанкин приобрел в онлайн-магазине Amazon прибор, который надевается на садовый шланг и должен генерировать электроэнергию, когда струя воды под напором вращает маленькую турбину. По заявленным характеристикам, такая станция должна выдавать мощность в 10 Вт с напряжением 12 В, но на практике едва ли достигала 1 Вт. Этого недостаточно даже для зарядки смартфона, которая обычно требует около 5 Вт.

Пол Джанкин загорелся идеей и решил собрать подобную электростанцию больше и эффективнее. В своем видеоролике он разместил довольно подробную инструкцию, как это может сделать любой желающий.

Вычислив давление и скорость потока воды, энтузиаст определил максимальную мощность, которую способен выдавать шланг — 52,2 Вт. Это при условии, что турбина будет иметь 100% эффективность, чего на практике достичь невозможно, поэтому он нацелился на 50%.

Блогер изучил разные типы водяных турбин и остановил выбор на турбине Пелтона, ведь она отлично подходит для высокого давления при небольшой скорости потока. По внешнему виду ее лопасти напоминают ложку и разделяют струю на две части, используя почти всю ее энергию для вращения.

Пол напечатал 23 ложки-лопасти на 3D-принтере, а затем прикрепил их к колесу с помощью заклепок. Здесь нужно быть аккуратным, ведь чрезмерное усилие может повредить пластиковую деталь. В комментариях создатель добавил, что версия с 12 лопастями оказалась несколько продуктивнее.

Следующий шаг: сделать каркас для колеса из алюминиевых профилей, созданных путем экструзии. Здесь очень важно следить за размерами при нарезке, ведь каждый миллиметр может испортить конструкцию. Алюминиевые детали нужно скрепить друг с другом с помощью угловых кронштейнов, чтобы получилась прямоугольный короб. Затем из пластика на 3D-принтере напечатали "щит", который не дает воде расплескиваться во все стороны, направляя ее в одну.

Генератор самодельной гидроэлектростанции Пола Дженкина
Фото: Скриншот

Последний шаг — установка генератора, роль которого выполняет небольшой 62-ваттный мотор. Его Пол Дженкин установил в пластиковом корпусе, который прикрепил к каркасу с помощью T-образных гаек. Турбину и генератор соединили шестеренка на оси и ремень. Чтобы максимизировать передачу энергии от потока воды к лопастям турбины, шланг подключен к сходящемуся соплу.

Во время испытаний электростанция показала выходную мощность около 22 Вт при напряжении 12 В. Если подключить генератор к автомобильному инвертору, преобразующему постоянный ток в переменный, то с их помощью можно заряжать смартфоны, включать лампы и другие маломощные устройства.

Изобретатель не раскрыл свои затраты на постройку такой электростанции, но, как минимум, нужно иметь 3D-принтер или заказывать большую часть деталей у того, у кого они есть, что недешево. За водоснабжение нужно тоже нужно платить, однако вместо шланга можно использовать природные ручьи и водопады для значительной экономии. Кроме того, отработанная вода никуда не девается, ее можно собирать в баки почти без потерь, чтобы потом использовать для хозяйственных нужд. Например, если все равно нужно набирать ведра воды для мытья автомобиля или полива деревьев, то почему бы не получить еще и немного бесплатного электричества.

Пол Дженкин показал, как сделать генератор, работающий от воды из шланга

Максимальная экономия воды

Обычно для производства электричества требуется большое количество воды, однако ученые из Городского университета Гонконга разработали новую установку, которая может зажечь 100 светодиодных лампочек с помощью одной капли дождя. Они обнаружили, что капля воды объемом 100 микролитров (1 микролитр — это миллионная доля литра), падающая с высоты 15 см, создает напряжение более 140 В.

Генератор имеет структуру, похожую на полевой транзистор (FET): он обеспечивает очень высокую эффективность преобразования энергии и в тысячи раз большую плотность мощности по сравнению с другими конструкциями. Он включает в себя два электрода – один из алюминия и другой из оксида индия и олова (ITO) с нанесенной на него пленкой из политетрафторэтилена, которая отвечает за генерацию, хранение и индукцию заряда.

Гидрогенератор, созданный учеными Городского университета Гонконга

Когда падающая капля ударяется о поверхность, то своим весом "соединяет" электроды, замыкая электрическую цепь. Затем она высвобождает все накопленные заряды на пленке для создания тока, а система сразу же использует его для питания лампочек.

Эксперименты показали, что на работу такой гидроэлектростанции не влияет низкая относительная влажность, она может использовать как пресную, так и морскую воду. По подсчетам физиков, технология может генерировать до 50 мегаватт на квадратный метр — это в тысячи раз больше, чем у аналогичных устройств, а эффективность преобразования энергии также значительно выше.

Генератор можно устанавливать не только на улице под дождем, но и в весьма необычных местах, например, на корпусе судов, зонтиках, стеклянных окнах, внутри бутылок, и почти везде, где часто стекают капли. Таким образом будет в полной мере использоваться низкочастотная кинетическая энергия воды.

Установка для генерации электроэнергии из Гонконга

Технология не выглядит особенно сложной, и желающие могут попробовать ее воссоздать, пользуясь информацией об исследовании, опубликованными в журнале Nature.

"Пьющая птица"

Вдохновленные классической игрушкой-птицей, ученые из Гонконга и Гуанчжоу (Китай) разработали двигатель, который эффективно преобразует энергию испарения воды в электричество для питания небольшой электроники. Устройство дает напряжение, превышающее 100 вольт — намного больше, чем другие технологии, генерирующие электричество из воды. Генератор может работать несколько дней, используя всего 100 миллилитров жидкости.

Игрушку под названием "птица-диппи" учителя физики десятилетиями показывают детям на уроках. Она состоит из двух стеклянных колб, соединенных стеклянной трубкой, внутри которой хранится очень летучая жидкость — метиленхлорид. Верхняя колба, в которой находятся клюв птицы и декоративный цилиндр, покрыта материалом, похожим на войлок, а тело птицы подвешено на двух пластиковых ножках.

Когда голова птицы опускается в стакан с водой, она начинает испаряться. Возникает разница давления, заставляющая жидкость в нижней колбе подниматься по трубке, пока она не заполнит голову и заставит птицу снова опуститься к воде, чтобы "пить" и повторять процесс снова.

Профессор Хао Ву вспомнила об этой игрушке, пытаясь создать большее выходное напряжение для генератора, работающего от испарений. Она поняла, что "птицу-диппи" можно использовать для превращения механической энергии в электричество. Так родилась концепция трибоэлектрического гидроэлектрического генератора.

Ученые разместили два трибоэлектрических модуля наногенератора для сбора механическую энергию, по обе стороны двигателя пьющей птицы, который они реконструировали из обычной игрушки. Исследователи протестировали прототип с различными небольшими электронными устройствами, используя его для питания 20 жидкокристаллических дисплеев, датчиков температуры и калькуляторов.

Главной проблемой оказалось трение, замедляющие работу генератора. Исследователи прикрепили специальные волокна в качестве материалов для переноса заряда, благодаря этому устройство заработало плавнее. В будущем они планируют разработать собственную птицу вместо игрушки, чтобы эффективнее преобразовывать энергию испарения воды в электрическую. Кроме того, ученые рассматривают разные способы практического применения установки в повседневной жизни.

Важно Инновационный элемент добывает электричество без солнца: нужно лишь немного воды
Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
Легкий доступ к начинке: Обзор ноутбука MAIBENBEN Perfectum P687
GameMag
2025-02-22T16:15:54Z
Ученые исследовали возможные источники COVID-19: что показали исследования
TSN
2025-02-22T16:06:28Z
Circana: PlayStation 5 Pro отстает от PlayStation 4 Pro по динамике продаж
GameMag
2025-02-22T15:34:44Z
Нила Дракманна посещают мысли о создании The Last of Us 3
GameMag
2025-02-22T15:25:21Z
Новая студия создателя Yakuza не выпустила еще ни одной игры, но уже столкнулась с угрозой закрытия
GameMag
2025-02-22T15:25:09Z
Экс-дизайнер Arkane Lyon: Разработка Dishonored 2 стоила дороже Skryim, но игра провалилась
GameMag
2025-02-22T15:19:15Z
Какие телефоны Samsung Galaxy являются наиболее ценными: компания назвала модели
Фокус
2025-02-22T14:42:01Z
Превратит окно в генератор: "прозрачный" солнечный элемент поглощает свет с двух сторон
Фокус
2025-02-22T14:21:08Z
Важная функция Android не работает нормально: что приходится делать пользователям
Фокус
2025-02-22T14:00:34Z
Как определить, что перед вами свежесрезанные розы: на что обратить внимание
TSN
2025-02-22T16:39:52Z
Куда поехать в конце зимы: ТОП-9 мест для незабываемого отдыха
Comments UA
2025-02-22T13:42:21Z
Чем дешево обработать древесину, чтобы она не портилась: лайфхаки для хозяев
TSN
2025-02-22T13:36:10Z
Всего одна деталь: найдите "правильного" попугая быстрее всех остальных
Фокус
2025-02-22T13:30:42Z
Масленица: рецепты, которые понравятся всем
Комсомольская правда
2025-02-22T11:57:34Z
Узнайте, какая ваша суперсила, выберите одно из пяти солнц: интересный тест
TSN
2025-02-22T11:51:13Z
Ракам - богатство, Козерогам - прибыль во всем: финансовый Таро-прогноз на март 2025 для всех знаков
Фокус
2025-02-22T11:21:30Z
Маникюр на 8 марта: 10 модных и оригинальных дизайнов
Marie Claire
2025-02-22T11:00:11Z
Вы также будете так делать: зачем замораживают хлеб перед употреблением
TSN
2025-02-22T10:36:55Z
За нападение на ТЦК - 180 тысяч штрафа: суд начал оформлять наказания
Знай
2025-02-22T16:30:43Z
В Житомире отчим ударил 7-летнего пасынка ногой в лицо: подробности
TSN
2025-02-22T16:21:14Z
Ужасный пожар в Житомирской области унес жизни четырех человек: среди погибших есть дети
TSN
2025-02-22T16:06:55Z
В ужасном ДТП погиб музыкант рок-группы KISS из-за опрометчивости 90-летней матери
TSN
2025-02-22T16:06:27Z
Трагедия в Житомирской области: погибла семья с двумя детьми
Comments UA
2025-02-22T15:54:30Z
Понадобилось несколько секунд: вор совершил дерзкий побег с третьего этажа здания суда
Фокус
2025-02-22T14:12:03Z
Преступники похитили кредитку мужчины и выиграли в лотерею: полиция говорит, что это были бездомные, детали
Фокус
2025-02-22T12:45:05Z
На Чернобыльской АЭС спасатели ликвидируют ячейку тления
ZN UA
2025-02-22T11:22:45Z
В Купянске дрон уничтожил автомобиль, есть раненые
Корреспондент
2025-02-22T11:15:59Z
Франция выиграла женскую эстафету на чемпионате мира, Украина не вошла в топ-10
Корреспондент
2025-02-22T15:51:15Z
Манчестер Сити – Ливерпуль: где смотреть и ставки букмекеров на матч АПЛ
TSN
2025-02-22T14:21:36Z
Чжилей заявил, кого желает получить в соперники
Корреспондент
2025-02-22T14:12:58Z
Катмен Усика дал прогноз на реванш Бетербиева с Биволом
Корреспондент
2025-02-22T12:06:16Z
Бывший футболист сборной Украины Ракицкий участвовал в бою с российскими оккупантами
ZN UA
2025-02-22T11:27:50Z
Баколе объяснил, почему принял бой против Паркера
Корреспондент
2025-02-22T11:09:24Z
Гвоздик оценил шансы Бетербиева и Бивола в реванше
Корреспондент
2025-02-22T10:24:57Z
Трубина отправят в запас Бенфики на ближайшие матчи - источник
Корреспондент
2025-02-22T09:24:41Z
Назван соперник, ради которого Тайсон Фьюри может вернуться в большой бокс
Известия Киев
2025-02-22T08:31:21Z
«Военным ВСУ на подвале угрожали расстрелом за нежелание воевать»: что известно
Comments UA
2025-02-22T15:30:51Z
Россияне не хотят обменивать пленных морпехов и бойцов "Азова": в Коордштабе назвали причину
ZN UA
2025-02-22T15:25:18Z
Партизаны рассказали об акции в двух городах Крыма
Корреспондент
2025-02-22T14:39:01Z
Вышел из укрытия – получил адский подарок: бойцы ВСУ ликвидировали расчет БПЛА врага
TSN
2025-02-22T13:36:22Z
Самые кровавые бои еще впереди: The Independent назвав сроки захвата Донбасса
TSN
2025-02-22T13:18:03Z
Россия скинула на Константиновку семь ФАБов, есть погибшие
Лига
2025-02-22T13:00:51Z
Артиста возмутил способ использования маскировочных сеток в бригаде ВСУ/Комик прокомментировал штабное фото 30-й бригады
Апостроф
2025-02-22T13:00:14Z
Стало известно, как россияне могут прикрываться военнопленными ВСУ: где их могут удерживать
Comments UA
2025-02-22T12:36:47Z
Скандал в 155-й бригаде: военная омбудсмен озвучила свои выводы
TSN
2025-02-22T12:33:24Z
Вера Кобзарь рассказала, почему скрывала беременность от родных: "Родители узнали на седьмом месяце"
TSN
2025-02-22T16:21:19Z
Танго, твист и вог: лучшие танцевальные сцены из кино
Marie Claire
2025-02-22T15:00:56Z
12 недель в топе: какой фильм "не отпускает" фанатов Netflix уже 3 месяца
Фокус
2025-02-22T14:30:28Z
Весна-лето 2025: 5 новых тенденций в моде
Comments UA
2025-02-22T13:21:39Z
Глава Amazon пытается понять, кто должен сыграть нового Джеймса Бонда — зрители массово голосуют за Генри Кавилла
GameMag
2025-02-22T13:07:29Z
Расставляем акценты: 11 модных украшений на 2025 год, которые сделают образ ярче
Marie Claire
2025-02-22T13:00:30Z
Антон Лирник обратился к чиновникам РФ и назвал их "идиотами"
GlavRed
2025-02-22T11:30:52Z
5 лучших драматических мини-сериалов Netflix, которые можно посмотреть прямо сейчас
Фокус
2025-02-22T10:15:37Z
Скандал в Европе: почему Италия требует дисквалификации представителя Эстонии с Евровидения
Comments UA
2025-02-22T10:15:22Z
Не знал, что ждет его на глубине: дайвер показал встречу с огромной белой акулой
Фокус
2025-02-22T16:27:28Z
Экономят миллионы долларов: как лазеры и VR помогут Украине выстоять без помощи США
Фокус
2025-02-22T16:00:53Z
"Не ищет другого дома": хаски остался сам и преданно ждет возвращения своего мобилизованного хозяина
Политека
2025-02-22T15:34:55Z
Обнадеживающих месседжей нет: военнослужащий и рэпер Ярмак сделал прогноз на 2025 год
Фокус
2025-02-22T15:27:27Z
Были только стены: супруги превратили сарай в уютный "дом мечты"
Фокус
2025-02-22T15:06:56Z
Неуязвимые дроны, роботы, лазеры: какие технологии изменят войну в Украине в 2025 году
Фокус
2025-02-22T14:27:26Z
В новом учебнике по финансовой грамотности для 8-9 классов будут мемы, криптовалюты и цифровые платежи
Знай
2025-02-22T14:12:22Z
Жена Судакова поздравила его с годовщиной свадьбы
Корреспондент
2025-02-22T13:51:18Z
Мобилизация с нарушениями: что делать, если незаконно забирают в армию
Знай
2025-02-22T13:30:42Z
Она есть в коле и йогуртах: популярная добавка оказалась источником инфарктов и инсультов
Фокус
2025-02-22T16:30:35Z
Почему кофе пьют с холодной водой: простое объяснение, что с нею нужно делать
TSN
2025-02-22T15:33:40Z
Какая пища сбивает давление: лучшие продукты, рекомендуемые кардиологами
TSN
2025-02-22T14:21:09Z
Какое масло для роста волос лучше — кокосовое или розмариновое?
Marie Claire
2025-02-22T14:15:21Z
Защищает от развития опасного рака: ученые назвали продукт, укрепляющий кишечник
Фокус
2025-02-22T14:12:58Z
Бананы: полезны ли они для всех или есть скрытые риски, есть нужно очень осторожно
Знай
2025-02-22T13:51:14Z
Как обычный лимон поможет избавиться от серьезной проблемы: что с ним нужно делать
TSN
2025-02-22T13:36:33Z
Омолодить мозг на десяток лет: ученые рассказали, что для этого надо сделать с телефоном
Фокус
2025-02-22T13:21:24Z
Защитить мозг от деменции: ученые рассказали, как сделать это всего за 35 минут в неделю
Фокус
2025-02-22T12:45:29Z
Пенсия без стажа: сколько получат украинцы, никогда не работавшие официально
Политека
2025-02-22T16:30:39Z
Пенсии после индексации: как изменятся выплаты и будет ли повышение справедливым
Знай
2025-02-22T15:30:55Z
ПФУ обратился к украинцам насчет февральских выплат: когда ждать пенсии и субсидии
Хвиля
2025-02-22T15:18:18Z
Оплата газовых платежек: "Нафтогаз" сделал важное предупреждение
Знай
2025-02-22T14:30:30Z
Что произошло с украинской экономикой за три года большой войны: какие перспективы
Comments UA
2025-02-22T14:06:51Z
Украинцам сообщили о правилах получения пенсии: придется идти в ПФУ
Политека
2025-02-22T13:03:16Z
Могут ли на украинских пенсионеров устно оформить кредит: ответ опытного юриста
Знай
2025-02-22T12:12:03Z
Россия собирается перевозить газ на атомных субмаринах
Корреспондент
2025-02-22T11:57:02Z
Чистая прибыль банков в Украине за год возросла на 17,2 млрд
Известия Киев
2025-02-22T11:34:37Z
Один взгляд, и это - любовь: в Киеве заметили элитный суперкар BMW, который топит 300 км/ч
Знай
2025-02-22T15:51:46Z
Пушка-ракета на 800 "лошадок": в Киеве засветился агрессивный "Гелик" за 20 млн грн
Знай
2025-02-22T11:51:10Z
Гость из 90-х: в Украине нашли редкий 33-летний мотоцикл "Днепр" без пробега
Фокус
2025-02-22T10:57:09Z
Дебютировала новая Honda Accord 2025: как изменился семейный седан
Фокус
2025-02-22T10:00:17Z
Кто кого должен пропустить: запутанный тест на правила дорожного движения с ответом
TSN
2025-02-22T08:06:07Z
Культовая капсула времени: обнаружен знаменитый BMW 2002 года в новом состоянии
Фокус
2025-02-21T14:51:32Z
Нового конкурента Tesla Model Y и Porsche Macan от Renault показали до премьеры
Фокус
2025-02-21T08:51:34Z
ЯПОНСКИЙ СТИЛЬ, БРИТАНСКИЙ ОПЫТ: ГЛАВНОЕ О NISSAN QASHQAI
Корреспондент
2025-02-21T06:03:58Z
Renault выпустит недорогой городской электромобиль за 18 000 евро
Фокус
2025-02-20T16:00:17Z
WP: США просили Украину отозвать свой проект резолюции ООН о российской агрессии
Европейская правда
2025-02-22T16:39:12Z
Соглашение о полезных ископаемых: Стефанчук сделал важное заявление
TSN
2025-02-22T16:37:19Z
​На уровне дипломатов: РФ и США планируют новую встречу
Апостроф
2025-02-22T16:25:29Z
Украине пора задуматься над созданием союза, альтернативного ЕС и НАТО – военный
Comments UA
2025-02-22T16:24:40Z
Агентство Associated Press подало в суд на Трампа за нарушение свободы слова
ZN UA
2025-02-22T16:13:13Z
Зеленский провел разговор с премьером Нидерландов: заявления лидеров
Хвиля
2025-02-22T16:09:55Z
​Отключение Starlink в Украине: Польша напомнила о своей роли
Апостроф
2025-02-22T16:09:12Z
Зеленскому нужно наладить отношения с Трампом, чтобы спасти Украину – WP
TSN
2025-02-22T15:33:47Z
СМИ: зять Орбана интересуется покупкой российской "дочки" Raiffeisen
Европейская правда
2025-02-22T15:30:50Z