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
Россия озвучила условия перед переговорами в Стамбуле: чего Кремль требует от Украины
UAToday
2025-05-13T15:45:36Z
Когда россияне смогут захватить всю Украину — эксперты назвали дату
TSN
2025-05-02T17:28:37Z
В Мексике в прямом эфире убили кандидатку в мэры
Корреспондент
2025-05-13T04:18:18Z
МИД РФ сделал заявление о "возвращении" Украины в границы 1991 года
Comments UA
2025-05-01T15:30:25Z
Эстония попыталась задержать один из кораблей "теневого флота" РФ
Европейская правда
2025-05-15T05:43:13Z
Демократы отказываются голосовать за импичмент Трампа - Politico
Корреспондент
2025-05-15T05:36:02Z
Победительница "Битвы экстрасенсов" назвала дату масштабной атаки РФ на Украину
TSN
2025-05-11T13:34:57Z
Зеленский: оружие уже на складах, России не поможет даже 30 дней перемирия
UAToday
2025-05-13T18:27:09Z
В Грузии арестовали экс-министра, воевавшего на стороне Украины
Корреспондент
2025-05-14T21:00:44Z
Старшая дочь Пугачева попала в большие проблемы: что произошло
Comments UA
2025-05-02T19:57:23Z
"Мисс Украина 2023" оконфузилась заявлением о селе
Comments UA
2025-05-05T15:48:59Z
Необратимые изменения: врач рассказал о диагнозе известной российской певицы, заставившей ее уйти со сцены
Comments UA
2025-05-11T20:57:50Z
Степан Казанин резко высказался об исчезновении Елены Кравец из "Квартал 95": "Мы ее научили..."
Знай
2025-05-10T09:51:08Z
В Турции во время незаконных раскопок обнаружена древнеримская мозаика
Корреспондент
2025-05-14T16:18:22Z
Умер легендарный сценарист Роберт Бентон
Корреспондент
2025-05-14T15:06:29Z
"Это слезы...": жена Виктора Павлика внезапно заговорила о втором ребенке
Знай
2025-05-04T16:51:38Z
София Ротару продала элитную недвижимость в Москве: насколько продешевила певица
Знай
2025-05-04T04:51:29Z
Святославу Вакарчуку - 50: ТСН.ua публикует эксклюзивные фото лидера "Океана Эльзы"
TSN
2025-05-14T05:18:43Z
Силы беспилотных систем уничтожили дроны россиян
Корреспондент
2025-05-14T20:54:30Z
В ТЦК назвали главную проблему с мобилизацией мужчин старше 55 лет
UAToday
2025-05-14T16:27:28Z
Украинки не планируют возвращаться домой после войны: результаты опроса
Comments UA
2025-05-07T22:27:31Z
Зеленский отреагировал на идею Папы Льва XIV
Корреспондент
2025-05-14T21:24:03Z
Потери РФ в войне превысили 970 тысяч бойцов
Корреспондент
2025-05-15T05:00:48Z
В приложении Армия+ запустили учебный курс по оборонным закупкам
Корреспондент
2025-05-15T04:33:34Z
Под заснеженной горой может скрываться вход в "мир пришельцев": документы ЦРУ
Фокус
2025-05-11T16:51:58Z
Пенсионерам выплатят специальные надбавки: какие суммы обещают
Знай
2025-05-03T15:30:37Z
Жители российского города дрались за кашу возле «поезда победы»
Корреспондент
2025-05-03T17:18:22Z
7 важных открытий о том, как алкоголь влияет на наше тело
UAToday
2025-05-06T17:28:03Z
Завтрак для женщин: что должно быть в рационе каждой
Gazeta UA
2025-05-09T21:39:52Z
Какие 2 продукта нужно обязательно есть, чтобы улучшить память и защитить мозг от старения
UAToday
2025-05-13T09:03:06Z
Ученые открыли редкую мутацию, которая позволяет высыпаться всего за 4 часа
Факти ICTV
2025-05-11T09:30:52Z
Наличие болезни не влияет автоматически на пригодность к службе, - адвокат
UAToday
2025-05-15T01:18:37Z
Как сделать живот плоским за несколько недель: ТОП-10 продуктов для тонкой талии
UAToday
2025-05-14T14:09:53Z
Что лучше для здоровья — горчица или кетчуп: врач дала окончательный ответ
UAToday
2025-05-04T12:03:37Z
Названы самые худшие макароны, которые нельзя есть, но их покупают все
UAToday
2025-05-14T14:09:39Z
Какие продукты нужно есть для укрепления костей
UAToday
2025-05-13T12:03:26Z
Остаемся без еды: Украину накроет опасная жара и засуха уже летом, что обещает прогноз погоды
Знай
2025-05-11T04:30:41Z
Генштаб обновил данные о потерях РФ в войне
Корреспондент
2025-05-13T05:06:12Z
Синоптики дали прогноз погоды на сегодня 13 мая в Украине
UAToday
2025-05-13T04:30:17Z
В России жалуются на массированную атаку БПЛА
Корреспондент
2025-05-06T06:39:54Z
В результате обстрелов Херсонщины ранены девять человек
Корреспондент
2025-05-15T05:18:51Z
Синоптики дали прогноз погоды на сегодня 15 мая в Украине
UAToday
2025-05-15T04:27:32Z
Медсестра одним выстрелом из гранатомета уничтожила группу оккупантов
Comments UA
2025-05-12T13:52:51Z
Новое наступление ВСУ? Бои в Курской области
Корреспондент
2025-05-05T19:10:27Z
В Киеве прохладно и сыро: синоптики обновили прогноз на субботу
Gazeta UA
2025-05-10T03:24:36Z
Пенсии заморожены, но не навсегда: власти назвали условия для повышения
Знай
2025-05-03T14:30:07Z
Украинцы должны платить налоги на карточные переводы: названа максимальна сумма "подарка"
UAToday
2025-05-15T01:18:20Z
В Украине разрабатывают 3500 месторождений из 20 000 - геологи
Корреспондент
2025-05-14T19:24:54Z
Минфин оценил восстановление защитной арки ЧАЭС в €100 млн
Корреспондент
2025-05-14T18:06:59Z
Налоговая служба Украины выявила многочисленные нарушения в автошколах
UAToday
2025-05-14T17:03:58Z
Запасы газа в Украине упали до самого низкого уровня за 11 лет
Корреспондент
2025-05-14T17:03:31Z
Курс валют: доллар и евро дорожают
Корреспондент
2025-05-14T16:39:42Z
Россия начнет хранить нефть под землей
Корреспондент
2025-05-14T15:42:26Z
Цены на популярную ягоду бьют рекорды: какая причина
TSN
2025-05-14T14:06:01Z
В Ивано-Франковске и Луцке прогремели взрывы
Корреспондент
2025-05-15T03:39:51Z
На Киевщине задержали мужчину за изнасилование 15-летней девушки
Корреспондент
2025-05-13T12:06:52Z
Учительница физики из Прикарпатья получила десять лет заключения за распространение наркотиков
Апостроф
2025-05-07T15:33:41Z
В Одессе произошёл взрыв во дворе частного дома
Корреспондент
2025-05-13T16:12:12Z
Избиение учителя сотрудником ТЦК квалифицировали как "хулиганство"
UAToday
2025-05-15T01:18:30Z
ДТП с кортежем бизнесмена Ярославского: суд вынес приговор
Корреспондент
2025-05-14T21:36:09Z
Над Москвой гремят взрывы
Корреспондент
2025-05-07T09:07:24Z
В Запорожье возросло число травмированных. В ГСЧС показали последствия атаки 6 мая
ZN UA
2025-05-07T04:45:58Z
Массированная атака РФ на Запорожье: количество раненых резко возросло
Comments UA
2025-05-02T04:27:11Z
Водителям объяснили, чем грозит авто добавление спирта в бензин
Хвиля
2025-05-04T09:15:41Z
На складе Tesla накоплено более 10 тысяч непроданных пикапов Cybertruck
Корреспондент
2025-05-07T17:39:20Z
Хакеры превратили Nissan LEAF в дистанционно управляемую машину
Корреспондент
2025-05-14T19:18:55Z
Audi показала новый e-tron GT quattro
Корреспондент
2025-05-14T16:00:31Z
BMW представила специальную версию внедорожника X7 для Японии
Корреспондент
2025-05-13T16:48:42Z
Audi отзывает около 90 тысяч автомобилей из-за утечки моторного масла
Корреспондент
2025-05-12T16:45:30Z
Руководство Формулы-1 может неожиданно смениться
Корреспондент
2025-05-12T16:30:33Z
Универсальный транспорт: представлен оригинальный автодом-амфибия
Фокус
2025-05-12T09:27:56Z
Уклонистам не оставят ничего: заберут деньги, авто и жилье
Знай
2025-05-12T08:30:18Z
"Згідний" или "згодний": языковед разъяснил употребление схожих слов
TSN
2025-05-12T17:19:12Z
Туристы случайно нашли 7-килограммовый клад золота и серебра в горах Чехии
Апостроф
2025-05-01T14:21:11Z
Покупка ранних овощей: что нужно знать, чтобы не принести домой "нитратную бомбу"
Знай
2025-05-01T19:51:29Z
Китайский гороскоп на май 2025 года: время перемен и внутреннего роста, кому из знаков нужно готовиться
Знай
2025-05-01T19:30:32Z
Гороскоп на 15 мая 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
2025-05-14T15:27:48Z
Что такое смоки блонд: кому модный оттенок подходит и почему его не рекомендуют делать дома
TSN
2025-05-14T14:36:08Z
Гороскоп на 14 мая 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
2025-05-13T15:30:57Z
Гороскоп на среду 14 мая 2025 года
UAToday
2025-05-13T15:24:59Z
США недополучат $12,5 млрд от туризма в 2025 году
Корреспондент
2025-05-13T10:21:37Z
Анчелотти хочет вернуть звезду мирового футбола в сборную Бразилии
Корреспондент
2025-05-13T14:39:38Z
Осимхен выбрал для себя приоритетный клуб для дальнейшей карьеры
Корреспондент
2025-05-12T17:18:15Z
Было обидно: Ярмоленко поделился воспоминаниями о Лиге наций без него
Корреспондент
2025-05-13T13:48:17Z
НХЛ, Кубок Стэнли: Флорида разгромила Торонто, Эдмонтон обыграл Вегас
Корреспондент
2025-05-15T05:24:51Z
НБА, плей-офф: Бостон и Миннесота одерживают победы
Корреспондент
2025-05-15T05:03:49Z
Триумф Болоньи: клуб обыграл Милан в финале Кубка Италии
Корреспондент
2025-05-15T04:42:03Z
Реал нацелился на игрока Борнмута - партнера Забарного
Корреспондент
2025-05-15T04:30:03Z
Ливерпуль рассматривает вариант подписания бывшего защитника Шахтера
Корреспондент
2025-05-15T04:21:25Z
Украинский боксер выпал из престижного рейтинга The Ring
Корреспондент
2025-05-15T04:06:53Z
Microsoft объяснила подорожание новых игр для Xbox Series X|S
GameMag
2025-05-04T17:16:09Z
Apple готовит технологию управления iPhone с помощью мозга - СМИ
Корреспондент
2025-05-14T19:51:34Z
К Земле приближается потенциально опасный астероид
Корреспондент
2025-05-14T14:51:08Z
На Солнце произошла крупная вспышка с выбросом: Земля под ударом
UAToday
2025-05-14T14:09:32Z
SpaceX готовит запуск Starship на 22 мая
Корреспондент
2025-05-14T12:54:39Z
Земля разорвалась в прямом эфире: впервые зафиксирован разлом в реальном времени
TSN
2025-05-14T12:06:58Z
Китайская ракета вывела на орбиту аппараты для космических вычислений
Корреспондент
2025-05-14T08:39:12Z
Телескоп Джеймса Уэбба зафиксировал мощные полярные сияния на Юпитере
Корреспондент
2025-05-14T08:09:32Z
Samsung официально представила сверхтонкий Galaxy S25 Edge
Корреспондент
2025-05-13T19:30:54Z