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
Трамп перечепився на трапі літака - соцмережі нагадали, як він через це висміяв Байдена
УкраинФорм
2025-06-09T00:51:00Z
Методи "м'якої сили": як насправді в Китаї ставляться до Путіна та Лукашенка
24tv
2025-06-09T00:45:47Z
Глава МВС Німеччини хоче оснастити поліцейських електрошокерами
УкраинФорм
2025-06-09T00:21:02Z
Були помилки в підрахунку голосів: у Польщі Верховний суд може переглянути результати виборів
24tv
2025-06-09T00:18:11Z
Марченко: оборонні витрати залишаться високими навіть після війни
ZN UA
2025-06-08T23:51:57Z
Росія атакувала Київ: є пошкодження
ГЛАВКОМ NET
2025-06-08T23:39:35Z
В нього немає альтернативи: Зеленський пояснив, чому Трампу доведеться ввести нові санкції проти Росії
Telegraf
2025-06-08T23:36:56Z
У Лос-Анджелесі сотні людей вийшли на вулиці: поліція застосувала сльозогінний газ
ГЛАВКОМ NET
2025-06-08T23:30:13Z
Чи залишаться українці без зв’язку під час тривог: у Раді дали відповідь
GlavRed
2025-06-08T23:27:34Z
Яким умовам треба відповідати, щоб в 60 років мати 15 тисяч пенсії
Telegraf
2025-06-09T00:33:00Z
Тисячі українців ризикують залишитися без доплат: хто втратить надбавку до пенсії та допомоги
Хвиля
2025-06-09T00:30:08Z
Сили оборони у травні уразили понад 3,5 тисячі одиниць російської автотехніки - Сирський
УкраинФорм
2025-06-09T00:21:11Z
У Ватикані запропонували єдину дату Великодня для всіх церков
ZN UA
2025-06-08T22:48:32Z
Оператори дронів уразили російську інженерну машину розгородження ІМР-2
УкраинФорм
2025-06-08T22:45:57Z
Renault вироблятиме дрони в Україні – France Info
ГЛАВКОМ NET
2025-06-08T21:57:01Z
РФ підняла в небо стратегічну авіацію – монітори
1News
2025-06-08T21:48:55Z
У Рівненській області працює ППО: Росія атакує "Шахедами"
24tv
2025-06-08T21:36:55Z
Броньованим чоловікам дозволено виїзд за кордон: хто має право на відпустку, а хто – ні
ZN UA
2025-06-08T21:33:20Z
Смачніше, ніж магазинне: рецепт домашнього полуничного морозива за 15 хвилин
GlavRed
2025-06-09T01:00:20Z
Найкращі чоловіки за знаком зодіаку: хто не зрадить та завжди підставить плече
GlavRed
2025-06-09T00:27:27Z
Штрафи й арешти: Майорка вирішила радикально боротись із туристами
ГЛАВКОМ NET
2025-06-09T00:00:11Z
Не встигатимете робити: закуска з елементарних продуктів, яку господині вже охрестили геніальною
24tv
2025-06-08T21:00:35Z
Запах вживаних речей: як прибрати його після секонду
24tv
2025-06-08T19:27:30Z
Обереги для багатства: перевірені століттями ритуали достатку, які варто носити в гаманці
Знай
2025-06-08T18:51:59Z
Ковток справжньої свіжості: найкращий цитрусовий лимонад з мʼятою
24tv
2025-06-08T18:42:41Z
Чим кропити огірки, щоб не жовтіли: прості поради
24tv
2025-06-08T18:18:42Z
Чому кішки труться об ноги: знак кохання чи таємний ритуал, тепер ви знатимете точно
Знай
2025-06-08T17:51:44Z
У родині вагітної Ріанни сталося горе
TSN
2025-06-01T16:21:48Z
9 постраждалих і не всі - повнолітні: Джареда Лето звинувачують у сексуальних домаганнях
GlavRed
2025-06-08T23:27:13Z
Нова зачіска і зухвалий погляд: у Мережі з'явилися свіжі фото Алли Пугачової
GlavRed
2025-06-08T22:27:48Z
"Дуже важко і до сліз": Міка Ньютон після онкології заговорила про материнство
GlavRed
2025-06-08T21:27:10Z
"Щоб виглядати стильно": відомий український модельєр назвав 6 речей, які варто взяти у відпустку
Фокус
2025-06-08T20:57:08Z
"Коли всередині вмираєш": Наталка Денисенко розповіла про крок "за край"
GlavRed
2025-06-08T19:27:28Z
Сексуальне насильство у театрах. У столиці відбулася скандальна прем'єра
ГЛАВКОМ NET
2025-06-08T19:00:01Z
"Його голос знав увесь світ": загинув заслужений артист України Владислав Горай
24tv
2025-06-08T18:54:56Z
Прем'єра в Театрі Франка. На велику сцену вперше вийшов нащадок легендарної династії акторів
ГЛАВКОМ NET
2025-06-08T18:48:11Z
Атака дронів: у Києві пошкоджена офісна будівля
УкраинФорм
2025-06-09T01:03:20Z
Захисники просунулися біля Покровська та тримають оборону: огляд фронту та карти ISW
24tv
2025-06-09T00:12:45Z
Вибухи в Києві через дрони: є руйнування, нові БПЛА летять на місто
ZN UA
2025-06-08T23:58:20Z
На Прикарпатті вирує негода: через сильний вітер попадали дерева, є відключення світла
24tv
2025-06-08T23:48:41Z
Лінія фронту станом на 8 червня 2025. Зведення Генштабу
ГЛАВКОМ NET
2025-06-08T22:33:51Z
Обстріли Харківщини: поранені троє людей, пошкоджені будинки
УкраинФорм
2025-06-08T22:18:46Z
У тимчасово окупованому Мелітополі воду видають за наявності російського паспорта
ZN UA
2025-06-08T22:03:37Z
Війна, день 1201. Генштаб назвав фейком прорив рф на Дніпропетровщині
Football.ua
2025-06-08T22:00:07Z
Окупанти вдарили авіабомбами по околиці Харкова
Gazeta UA
2025-06-08T21:48:56Z
РОПА Україна представила на AGRO Challenge найтехнологічніші машини HORSCH
AgroPortal
2025-05-27T09:00:44Z
Лише десять осіб отримають можливість придбати новий гіперкар Aston Martin
Топ Жир
2025-06-09T00:30:36Z
Цей електромобіль поміщається у фургоні та коштує менше за державну пільгу
Топ Жир
2025-06-08T23:45:01Z
Нью-Йорк збирається обмежити швидкість електросамокатів та велосипедів до рівня пішохода
Топ Жир
2025-06-08T22:15:02Z
Можуть вибухнути в авто: які речі не можна залишати в салоні в спеку
GlavRed
2025-06-08T21:27:51Z
Один виробник підвищив ціни на 48%, але продажі авто все одно зросли
Топ Жир
2025-06-08T20:30:02Z
Ця компактна позашляхівка мала таємне минуле під іншим ім’ям
Топ Жир
2025-06-08T18:45:45Z
У США знайшли рідкісний Dodge Challenger 1972 року, що простояв у гаражі 45 років
360ua.news
2025-06-08T18:24:37Z
Чим не варто протирати кермо автомобіля: відмовтеся від цієї звички
Gazeta UA
2025-06-08T17:39:15Z
Бабусю понад рік судили, бо вона зламала ногу садовому гному: що вирішив суд
Фокус
2025-06-09T00:12:01Z
У штаті Теннессі в США впав літак з людьми на борту
ГЛАВКОМ NET
2025-06-08T21:30:10Z
На Сумщині під час волонтерської місії загинув соліст Одеської опери Владислав Горай
УкраинФорм
2025-06-08T21:27:48Z
Судно з Гретою Тунберг йде до сектору Газа: в Ізраїлі заявили, що вживуть заходів
Фокус
2025-06-08T20:18:45Z
Москва спробувала потонути: столицю РФ накрили аномальні дощі, град та смерчі
Telegraf
2025-06-08T20:00:44Z
У Запоріжжі внаслідок дронової атаки постраждала людина
УкраинФорм
2025-06-08T17:33:54Z
У Запоріжжі лунають вибухи
УкраинФорм
2025-06-08T17:24:07Z
У Запоріжжі пролунали вибухи
24tv
2025-06-08T17:21:25Z
У Вінниці телефон, залишений в салоні, ледь не спалив автівку
InternetUA
2025-06-08T16:31:27Z
14-річний програміст запустив додаток для ранньої діагностики серця
InternetUA
2025-06-08T20:37:17Z
Підвищення гемоглобіну за допомогою фруктів
360ua.news
2025-06-08T19:12:05Z
Як втримати психіку під час війни. Названо сім правил
ГЛАВКОМ NET
2025-06-08T19:03:52Z
Вчені відкрили новий клас антибіотиків
Portaltele
2025-06-08T18:27:31Z
7 продуктів, які містять більше клітковини, ніж насіння чіа
24tv
2025-06-08T18:06:29Z
Чому варто обмежити хліб і вуглеводи
360ua.news
2025-06-08T18:03:18Z
Старіння під мікроскопом, стабільний процес у світі змін
360ua.news
2025-06-08T17:03:58Z
Які горіхи корисніші: смажені чи сирі
Gazeta UA
2025-06-08T16:45:49Z
Гормон ситості GLP-1 і продукти, які його стимулюють: натуральний шлях до зниження ваги
360ua.news
2025-06-08T16:33:06Z
Meta планує інвестувати понад 10 мільярдів доларів у стартап Scale AI
InternetUA
2025-06-08T23:01:49Z
Перед переговорами зі США: Китай зняв частину обмежень на експорт рідкоземельних металів
InternetUA
2025-06-08T22:03:03Z
Meta, Microsoft і Google інвестують у ядерну енергетику для живлення ШІ
InternetUA
2025-06-08T21:57:59Z
"Укрзалізниця" насмішила українців новим меню від Клопотенка
Telegraf
2025-06-08T20:24:13Z
Хліб по 50 гривень: українців попередили про рекордний стрибок цін
Хвиля
2025-06-08T19:15:02Z
Бюджетні видатки планують скоротити на сотні мільярдів: що чекає на освіту
24tv
2025-06-08T19:12:44Z
Росіяни почали будівництво помпової станції для перезапуску Запорізької АЕС
24tv
2025-06-08T18:36:37Z
Гендиректор Google відповів, чи замінить половину штату штучним інтелектом
24tv
2025-06-08T18:27:53Z
За який кольоровий метал заплатять десятки гривень
24tv
2025-06-08T17:48:14Z
У Німеччині хочуть встановити віковий ценз для користувачів соцмереж
InternetUA
2025-06-09T01:03:52Z
Супертест на IQ: знайдіть 3 відмінності в картинці з хлопчиком-рибалкою за 23 с
GlavRed
2025-06-09T00:27:41Z
Розробники "Соніка" розповіли, як витоки шкодять іграм
InternetUA
2025-06-09T00:03:24Z
Сотню доісторичних конструкцій виявили у печері
Gazeta UA
2025-06-08T22:39:51Z
Блискавка не влучала, а техніка згоріла: експерт пояснив, як захистити обладнання
GlavRed
2025-06-08T19:27:45Z
Фахівці назвали 3 Android-смартфони, які варто обрати замість Samsung Galaxy, щоб заощадити
InternetUA
2025-06-08T18:06:03Z
Український письменник передбачив польоти в космос за кілька десятиліть: як він їх уявляв
24tv
2025-06-08T18:00:28Z
Як прискорити роботу iPhone
360ua.news
2025-06-08T17:24:53Z
У Німеччині хочуть встановити віковий ценз для користувачів соцмереж
Европейская правда
2025-06-08T17:01:51Z
Як Роналду вдруге виграв Лігу націй: відеоогляд матчу Португалія – Іспанія
24tv
2025-06-08T22:48:59Z
Найдовший фінал в історії «Ролан Гаррос». Сіннер і Алькарас продемонстрували фантастичну гру
ГЛАВКОМ NET
2025-06-08T22:18:40Z
Другий трофей для Роналду: Португалія виграла Лігу націй в напруженій серії пенальті
24tv
2025-06-08T22:06:26Z
Португалія — переможець Ліги націй
Football.ua
2025-06-08T21:45:37Z
Роналду вперше забив у фіналі за збірну Португалії
Football.ua
2025-06-08T21:33:13Z
Оярсабаль встановив рекорд збірної Іспанії
Football.ua
2025-06-08T21:24:10Z
Роналду отримав травму в матчі з Іспанією
Football.ua
2025-06-08T21:03:27Z
Іско вийшов на поле у складі збірної Іспанії вперше за шість років
Football.ua
2025-06-08T20:54:44Z
Модрич відповів на питання про перехід у Мілан
Football.ua
2025-06-08T20:48:27Z