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
В Україні ще одна категорія громадян отримала право на відстрочку: що відомо
TSN
2025-01-18T09:06:41Z
Більшість британців і німців проти втручання Маска у внутрішні справи їх країн
InternetUA
2025-01-18T09:01:04Z
В Україні працевлаштують 12,5 мільйонів людей: кого торкнеться ініціатива
Хвиля
2025-01-18T09:00:23Z
У Львові відбулося обговорення проєкту Стратегії розвитку культури України на 2025-2030 роки
УкраинФорм
2025-01-18T08:57:27Z
Щонайменше 10 прильотів: дрони ГУР атакували нафтобазу в Тульській області, – ЗМІ
24tv
2025-01-18T08:57:06Z
У Китаї смертність перевищила народжуваність: населення скорочується третій рік поспіль
24tv
2025-01-18T08:42:19Z
Пенсійний фонд здійснюватиме виплати компенсацій за розміщення переселенців
УкраинФорм
2025-01-18T08:30:55Z
Армія РФ просувається в Курській області: в ISW оцінили, яку територію їм вдалося повернути
TSN
2025-01-18T08:18:08Z
Дешевий і скорострільний: Індія створила міні-ЗРК для боротьби з дронами
InternetUA
2025-01-18T08:13:33Z
Суспільне презентувало документальний фільм «На захід від сходу»
Детектор М
2025-01-18T09:01:46Z
Не пішли шляхом батьків: донька Сумської хоче бути дизайнеркою, а Бужинської – пише казки
Комсомольская правда
2025-01-18T09:01:16Z
Рецензія на серіал «Зоряні війни: Кістяк команди» / Skeleton Crew
ITC
2025-01-18T08:46:04Z
Головні тренди 2025 року: вони мають бути у вашому гардеробі
24tv
2025-01-18T08:21:26Z
Терапевтичне садівництво чи тревел на нулі. Найкращі проєкти 2024 року, які ви могли пропустити
Детектор М
2025-01-18T08:01:04Z
Приголомшливе перетворення: дівчина показала, як зробила з порожнього горища гардероб
24tv
2025-01-18T07:54:44Z
Найновіший кримінальний серіал на Netflix, у який вже закохались українці
24tv
2025-01-18T07:33:03Z
Бред Пітт відреагував на історію француженки, у якої шахраї виманили 830 тис. євро від його імені
ГЛАВКОМ NET
2025-01-18T01:36:21Z
Із зірки Х-Фактора до співачки VESTA: як тепер живе Валерія Симулик
Политека
2025-01-17T23:30:09Z
Зеленський про засідання Ставки
360ua.news
2025-01-18T09:12:25Z
CБУ прийшла з обшуками до ексведучого каналів Медведчука
ГЛАВКОМ NET
2025-01-18T09:09:26Z
Росіяни вже активно кричать про це: чому Путін боїться Китаю
24tv
2025-01-18T09:06:43Z
Хитке здоров'я "царя": експерт розповів цікавий момент про стан Путіна
GlavRed
2025-01-18T09:06:20Z
Комбриг ЗСУ організував корупційну схему: його дружина розбагатіла на 900 тисяч, скандальні деталі
Политека
2025-01-18T09:01:48Z
В Politico з'ясували, хто насправді сприяв угоді про припинення вогню в Газі: Байден чи Трамп?
ZN UA
2025-01-18T09:01:43Z
Німецька "подруга Путіна" вкотре закликала припинити постачати зброю Україні
Европейская правда
2025-01-18T08:58:27Z
Заяви віцеспікера Словаччини російським ЗМІ викликали протест послів у трьох країнах
Детектор М
2025-01-18T08:54:59Z
ЗМІ: Зеленський висловив сумніви щодо зустрічі з Фіцо в Давосі
Европейская правда
2025-01-18T08:51:38Z
Київ пережив ранкове "пекло": все, що відомо про удар балістикою по столиці
TSN
2025-01-18T09:12:26Z
Росіяни окупували Времівку, є просування ворога на інших напрямках: аналіз боїв та карти ISW
24tv
2025-01-18T09:06:30Z
Атака на Київ: жертвами стали охоронець закладу харчування і троє людей в мікроавтобусі
УкраинФорм
2025-01-18T09:01:26Z
Після тривалої перерви росіяни поновили своє просування на півночі Харківщини – DeepState
ZN UA
2025-01-18T09:01:07Z
Військові, що обороняють Покровськ, звернулися до Сирського з прохання не допустити заміну командира
УкраинФорм
2025-01-18T09:00:29Z
Під час атаки на Київ пошкоджено одну зі станцій метро
ГЛАВКОМ NET
2025-01-18T08:27:48Z
Без сліз не глянеш: під Курськом РФ вдалась до "смішної" практики - Forbes
GlavRed
2025-01-18T08:27:06Z
Оперативна інформація щодо російського вторгнення станом на 08.00 18.01.2025
Украина Криминальная
2025-01-18T08:18:58Z
У Києві через атаку Росії є загиблий
24tv
2025-01-18T08:18:51Z
В Запоріжжі вже 10 поранених через російську атаку. Є зниклі безвісти
Украина Криминальная
2025-01-18T08:57:51Z
Тривогу скасували, потім сталися вибухи: очевидці розповіли про атаку на Київ
TSN
2025-01-18T08:48:21Z
Чоловік отримав 9 років ув’язнення за розповсюдження дитячої порнографії
InternetUA
2025-01-18T08:34:43Z
Згорів живцем в авто: через удар на Лук'янівці загинуло троє людей
24tv
2025-01-18T08:30:21Z
Видавав себе за жінку — на Одещині затримали шпигуна РФ
InternetUA
2025-01-18T08:27:49Z
Викрито учасників злочинної організації, які привласнили понад ₴90 мільйонів вкладників банку
Украина Криминальная
2025-01-18T08:18:54Z
Атака на Кривий Ріг: кількість жертв зросла
1News
2025-01-18T08:09:44Z
Російський удар по Києву 18 січня. Як виглядає Лук’янівка після атаки
Украина Криминальная
2025-01-18T08:03:27Z
У Києві через російську балістичну атаку загинули жінка і двоє чоловіків
УкраинФорм
2025-01-18T07:57:29Z
Доведено, що мертвий мозок можна "повернути до життя", але є заковика: відкриття спантеличило вчених
Фокус
2025-01-18T09:12:11Z
Прохолодний океанічний цикл Ла-Нінья нарешті тут, щоб замінити гарячі течії Ель-Ніньо
24tv
2025-01-18T09:06:13Z
Xiaomi анонсувала новий зовнішній акумулятор потужністю 165 Вт: як він працює
Фокус
2025-01-18T09:00:59Z
Ці прилади тягнуть найбільше світла: вимикайте їх після користування
InternetUA
2025-01-18T08:43:31Z
Європейська комісія вимагає у Маска розкриття алгоритмів соцмережі X
360ua.news
2025-01-18T08:36:09Z
Розметуть за 1 секунду: шикарний крабовий рулет - рецепт за 5 хвилин
GlavRed
2025-01-18T08:27:59Z
Google відкидає зобов’язання ЄС щодо перевірки фактів для Пошуку та YouTube
InternetUA
2025-01-18T08:01:58Z
Instagram і YouTube готуються отримати вигоду, якщо TikTok буде заборонено
InternetUA
2025-01-18T07:49:57Z
Російські хакери атакують акаунти міністрів у WhatsApp по всьому світу
InternetUA
2025-01-18T07:31:41Z
На ринках стрімко здешевшав популярний овоч
TSN
2025-01-18T09:06:30Z
Як війна змінила ринок нерухомості: інтерв'ю президентки АФНУ про ціни на житло і тенденції
24tv
2025-01-18T09:06:28Z
Несприятливі умови влітку й досі обмежують виробництво молока
Agravery
2025-01-18T09:06:23Z
МВФ прогнозує стабільне зростання світового ВВП
360ua.news
2025-01-18T08:57:38Z
Найбільшу ділянку "Земельного банку" повторно виставили на аукціон
24tv
2025-01-18T08:36:44Z
НІБУЛОН подвоїв частку перевезень зерна власними вагонами
AgroPortal
2025-01-18T08:30:00Z
Валютний ринок у січні: які прогнози щодо долара на наступний тиждень
24tv
2025-01-18T08:27:35Z
Відмова від банківської таємниці: Нацбанк відреагував на пропозицію Мінфіна відкрити дані для податківців
ZN UA
2025-01-18T08:27:09Z
Україна потрапила в ТОП 10 світового рейтингу виробників плодоовочевої продукції
AgroNews
2025-01-18T08:12:36Z
Чи варто їсти сиру картоплю і до чого тут вітамін С
24tv
2025-01-18T06:06:43Z
Вживання клітковини може захистити від інфекцій
Portaltele
2025-01-18T05:57:56Z
Чоловік пройшов 250 000 кроків за тиждень – і це повністю змінило його тіло
24tv
2025-01-18T04:36:28Z
Названо продукти, які зберігають молодість тіла
ГЛАВКОМ NET
2025-01-18T00:45:49Z
Волосся більше не буде електризуватися: що для цього треба зробити
24tv
2025-01-17T23:15:57Z
Відійде за кілька секунд: як почистити помідори від шкірки
24tv
2025-01-17T23:03:18Z
В Україні замість МСЕКів запрацювала нова система: що потрібно знати хворим
TSN
2025-01-17T22:06:28Z
Сухорукова розповіла, які ще зміни потрібно запровадити у військовій медицині на фронті
ZN UA
2025-01-17T21:30:58Z
Реформи ВЛК та МСЕК можуть зупинитися – Сухорукова
ZN UA
2025-01-17T20:09:32Z
Гороскоп Таро на лютий 2025: Овнам - гроші, Тельцям - кохання, Близнюкам - успіх
GlavRed
2025-01-18T08:45:12Z
Знаки Зодіаку, які не вміють обманювати: астрологи склали топ-2
Политека
2025-01-18T08:42:07Z
Чоловік розповів, як 250 тисяч кроків на тиждень змінили його тіло
Фокус
2025-01-18T08:00:59Z
"Крабовий салат" в бокалі: він точно стане вашим новим кулінарним фаворитом
TSN
2025-01-18T07:48:32Z
Їм немає рівних: 3 знаки зодіаку, які обожнюють секс
24tv
2025-01-18T07:12:33Z
Гороскоп на завтра 19 січня: Близнюкам - великий прибуток, Левам - чудовий день
GlavRed
2025-01-18T04:27:58Z
Ребус для тих, у кого чудовий зір: треба за 11 секунд знайти літеру W
GlavRed
2025-01-18T04:27:39Z
5 хвилин – і від конденсату на вікнах не буде й сліду: жінка описала простий спосіб
GlavRed
2025-01-18T04:27:25Z
Чи потрібно вивертати одяг перед пранням: остаточна відповідь експертів
GlavRed
2025-01-18T04:27:08Z
Кіченок і Думбія знялися з турніру в міксті на Australian Open
УкраинФорм
2025-01-18T09:12:46Z
Рома наближається до трансферу захисника Аякса
Football.ua
2025-01-18T09:09:32Z
Українська баскетболістка Уро-Ніле зробила дабл-дабл у грі за «Ньйон»
УкраинФорм
2025-01-18T09:01:16Z
Ястремська програла Рибакіній у третьому колі Australian Open і залишає Мельбурн
УкраинФорм
2025-01-18T08:57:44Z
Надія Кіченок - у третьому колі парного турніру Australian Open
УкраинФорм
2025-01-18T08:54:17Z
Вокер домовився про контракт із Міланом
Football.ua
2025-01-18T08:46:38Z
Ліверпуль виявляє зацікавленість до півзахисника Штутгарта — ЗМІ
Football.ua
2025-01-18T08:40:38Z
Не ставить крапку на боксі: названо умову, яка поверне легендарного Майка Тайсона у ринг
24tv
2025-01-18T08:36:00Z
Рома "затрофеїть" воротаря після перемоги над Дженоа
Football.ua
2025-01-18T08:19:36Z
Charge Cars зробила електромод із класичного Mustang
AutoCentre
2025-01-18T08:16:09Z
Знайдено секретне авто американців із 60-х "Amitron": міні-електрокар міг летіти 80км/год
Знай
2025-01-18T04:51:25Z
Не знають навіть досвідчені водії: три секретні функції в авто
GlavRed
2025-01-18T01:27:17Z
Трансформація авторинку: як змінився попит на дизельні авто в Україні
Хвиля
2025-01-18T01:09:06Z
Як безпечно "прикурити" розряджений акумулятор: автоексперти поділились секретами
TSN
2025-01-17T23:06:58Z
Власників авто змусять платити 25 000 гривень: які критерії встановили
Знай
2025-01-17T21:51:07Z
Чоловік забрав свій "Мерседес" із мийки й переглянув записи відеореєстратора: побачене шокувало
24tv
2025-01-17T20:45:49Z
Як з’явився популярний американський спорткар зі склопластику
AutoCentre
2025-01-17T20:07:56Z
Названо найпопулярніші бензинові авто в Україні за 2024 рік
ГЛАВКОМ NET
2025-01-17T19:12:51Z