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
Для чого в рідке мило додають таблетку від головного болю
Gazeta UA
2025-06-29T19:39:14Z
Що відбувається з організмом, коли п'єте чай з молоком щодня
Gazeta UA
2025-06-29T18:48:12Z
Сотні скарг і перші смерті: розслідують побічні ефекти популярних ліків для схуднення
24tv
2025-06-29T18:24:49Z
Харчування проти стресу, як їжа впливає на гормон кортизол
360ua.news
2025-06-29T18:00:41Z
Понад 90% пацієнтів верифікували дані в електронній системі охорони здоров’я - Ляшко
УкраинФорм
2025-06-29T16:04:10Z
Життєво важливі вітаміни для вашого зору
360ua.news
2025-06-29T14:03:37Z
Які чотири продукти можуть швидко нормалізувати високий тиск
Gazeta UA
2025-06-29T13:30:28Z
Чоловік прийшов до лікаря зі скаргою на біль у шлунку: огляд пацієнта шокував фахівців
Фокус
2025-06-29T13:00:51Z
МОЗ забороняє госпіталізацію дітей до психіатричних лікарень з 1 липня
24tv
2025-06-29T12:09:08Z
Це розрахунок Росії: чого Путін чекає від НАТО
24tv
2025-06-30T02:27:25Z
Іран закликає ООН визнати Ізраїль та США винними в 12‑денній війні
ГЛАВКОМ NET
2025-06-30T02:18:03Z
У Німеччині задумали позбавитися від друзів Путіна у владі: але є нюанс
Telegraf
2025-06-30T01:42:56Z
Не усім відомо: є одна ключова умова, за якої МКС може заарештувати Путіна
24tv
2025-06-30T01:36:14Z
Пєсков висловився про нові переговори РФ та України
ZN UA
2025-06-30T01:33:35Z
500 дронів за ніч: Сибіга пояснив, чому Заходу потрібно вводити нові санкції проти РФ
Хвиля
2025-06-30T01:27:54Z
Оце так ситуація: Трамп не виключив, що Іран має додаткові ядерні об'єкти
Telegraf
2025-06-30T00:39:56Z
Україна провела нову операцію "Павутина" на території Росії - що відомо про наслідки
GlavRed
2025-06-30T00:30:56Z
Відбувається два дуже цікаві процеси: чому Путін планує менше витрачати грошей на війну
24tv
2025-06-30T00:30:33Z
Рибам треба подбати про зміну іміджу: гороскоп на 30 червня
24tv
2025-06-30T02:03:44Z
Незвичайний ребус: знайдіть 3 яблука серед безлічі помідорів за 5 секунд
GlavRed
2025-06-30T02:03:40Z
Без хімії та дорогих засобів: як очистити шви між плиткою за копійки
GlavRed
2025-06-30T01:33:44Z
День ангела 30 червня: кого та як вітати з іменинами
TSN
2025-06-29T21:18:57Z
Натерти, нарізати чи прокрутити у мʼясорубці: як найкраще додавати цибулю у мʼясний фарш
24tv
2025-06-29T20:39:25Z
Лайфхак з папером, який здатний прибрати сморід з холодильника
Gazeta UA
2025-06-29T20:18:17Z
Чиста вода і пляжі без натовпів: цей острів назвали ідеальним для відпочинку в Греції
24tv
2025-06-29T19:54:18Z
Як легко повернути колір речам: ці поради гарантовано працюють
24tv
2025-06-29T19:48:11Z
Урожай динь і кавунів буде небачений: використайте це просте підживлення
24tv
2025-06-29T18:48:02Z
Тариф на світло: чи може підвищитися з 1 липня
ZN UA
2025-06-30T01:39:18Z
Суд конфіскував палку в українця: дізнайтеся, за скільки тепер її продають на аукціоні
Telegraf
2025-06-29T22:33:40Z
росія намагається збільшити експорт скрапленого природного газу
iPress
2025-06-29T19:21:47Z
В Україні набули чинності нові правила постачання тепла: що буде з тарифами на опалення
Знай
2025-06-29T19:12:14Z
Війна на Близькому Сході може спричинити зростання цін на авіаквитки через здорожчання пального
24tv
2025-06-29T18:54:41Z
У Росії на тлі зростання цін на пальне планують заборонити експорт бензину - розвідка
УкраинФорм
2025-06-29T18:15:10Z
Перевірте шухляди: стареньку монетку в 2 копійки можна продати за 30 тисяч гривень
Telegraf
2025-06-29T18:06:12Z
ПФУ попередив пенсіонерів про важливе нововведення: що змінилося
Знай
2025-06-29T17:36:37Z
В Україні з'явилась сіль, яка знищує закрутки - господинь попередили про нюанс
GlavRed
2025-06-29T16:27:25Z
Екіпаж ВМС врятував групу цивільних, яких винесло у відкрите море на надувних кругах
УкраинФорм
2025-06-30T02:48:28Z
На тілі священника вирізали хрест і посипали сіллю
Gazeta UA
2025-06-30T02:42:54Z
Росіяни почали виготовляти нові ракети для "Панцирів": чи завадять вони ударам України
Telegraf
2025-06-30T02:36:50Z
ISW: Росія розширює виробництво бойових літаків попри санкції
ГЛАВКОМ NET
2025-06-30T02:36:05Z
Законопроєкт №13369: журналістка розповіла, що буде з паспортами-книжечками
Политека
2025-06-30T02:33:37Z
Фанерний "шахед" має назву "Гербера": чим росіяни виснажують українську ППО
ZN UA
2025-06-30T02:21:59Z
Хлопчик, що жив у зруйнованому "Шахедом" будинку в Києві, тепер спить в храмі: "Не можу, кажеться, що залетить у вікно"
Telegraf
2025-06-29T23:09:55Z
На війні загинув колишній звукорежисер «Суспільне Чернігів» Дмитро Горнов
ZN UA
2025-06-29T22:48:23Z
У Китаї показали анімацію бомби, що може знеструмити цілі райони
ZN UA
2025-06-29T22:40:47Z
РФ атакувала Україну дронами: де пролунали вибухи
TSN
2025-06-30T02:48:04Z
Обстріл Одеси та Харківщини: головне за ніч
ГЛАВКОМ NET
2025-06-30T02:45:12Z
У Запоріжжі підводний дрон виявив в Дніпрі бойову частину ворожого «Шахеда»
УкраинФорм
2025-06-30T02:42:06Z
У Милівській громаді Херсонщини запрацював новий підрозділ добровільної пожежної охорони
УкраинФорм
2025-06-30T02:18:18Z
"Прямували до РФ лікувати зуби": бійці ЗСУ взяли у полон двох громадян Камеруну
Фокус
2025-06-30T02:06:17Z
Обмеження руху транспорту в Тернопільській області: кому заборонили пересування
Политека
2025-06-30T02:00:46Z
У Чернівцях відкрили перший рекрутинговий центр 108-го батальйону «Едельвейс»
УкраинФорм
2025-06-30T01:57:18Z
Гороскоп за картами Таро на 30 червня 2025 року: Овнам слід проявити активність, а Близнят очікують сюрпризи
TSN
2025-06-30T01:48:39Z
РФ атакувала Харківщину: "шахеди" вдарили одразу по кільком населеним пунктам, деталі
Фокус
2025-06-30T01:42:32Z
Росіяни обстріляли дронами Харківщину: є руйнування і постраждалі
Gazeta UA
2025-06-30T02:37:25Z
Прикордонники затримали ще шістьох порушників правил перетину кордону
Gazeta UA
2025-06-30T02:24:05Z
В Одеській області після атаки безпілотників спалахнула пожежа
TSN
2025-06-30T02:18:48Z
На Львівщині чоловік накинувся з ножем на сестер, матір і сусідку: мати та одна з сестер померли
ГЛАВКОМ NET
2025-06-30T01:54:04Z
Смертельна ДТП на Хмельниччині: дві особи загинули
1News
2025-06-30T01:36:07Z
Тривожна статистика від ДСНС: 98 людей, серед них вісім дітей, загинули на воді протягом червня
ГЛАВКОМ NET
2025-06-30T01:18:13Z
Одесу атакували безпілотники: у місті чути вибухи
TSN
2025-06-30T00:36:07Z
У Великій Британії поліція вилучила 2,4 тонни кокаїну з Панами
ГЛАВКОМ NET
2025-06-30T00:30:04Z
У Пакистані через стихію загинули десятки людей
ГЛАВКОМ NET
2025-06-29T23:54:20Z
Софія Єгорова – "Моє місто" – 1 місце чарту FM-TV минулого тижня.
FM-TV
2025-06-30T01:00:59Z
Повне розчарування: Луселія Сантус зганьбилася хвалебними промовами на адресу РФ
GlavRed
2025-06-29T23:27:30Z
"Я зробив перший крок": Потап уперше зізнався у зраді
GlavRed
2025-06-29T21:27:56Z
Президента Чехії помітили серед натовпу на концерті легендарного рок-гурту
24tv
2025-06-29T20:21:50Z
«Паразити» — найкращий фільм першої чверті XXI століття за версією The New York Times
Детектор М
2025-06-29T19:51:55Z
Потап уперше видав, як протягом років зраджував ексдружину Горову з Каменських: "Вміємо приховувати"
TSN
2025-06-29T19:48:19Z
Після чуток про сурматеринство: Леся Нікітюк показала фото з пологової палати
GlavRed
2025-06-29T19:27:49Z
Потап пригадав зустріч із Зеленським і зізнався, який він у реальному житті: "Я бачився з ним"
TSN
2025-06-29T19:06:36Z
Відкрито сезон літніх хітів: 9 нових пісень українських артистів, які варто почути
24tv
2025-06-29T19:03:17Z
Ви ще ніколи не бачили, щоб дах Toyota робив таке
Топ Жир
2025-06-30T01:18:59Z
Обмеження за віком: кому в Україні заборонено сідати за руль
GlavRed
2025-06-30T00:27:44Z
Hyundai N не відмовиться від бензинових двигунів, незважаючи на популярність електромобілів
Топ Жир
2025-06-29T23:48:12Z
Яка зникла автомарка варта відродження як виробник електромобілів?
Топ Жир
2025-06-29T21:48:22Z
Ферстаппен потрапив у епічну аварію на гран-прі Австрії: відео з чемпіоном Формули-1
24tv
2025-06-29T20:45:45Z
Новий компактний кросовер Audi отримав більш стрункий дизайн та потужніший двигун
Топ Жир
2025-06-29T20:18:26Z
Він придбав мрійний Alfa Romeo, але не може керувати ним вже місяцями
Топ Жир
2025-06-29T18:48:42Z
Стильний і доступний, що відомо про новий Chevrolet Groove
360ua.news
2025-06-29T18:27:48Z
Я протестував Ranger Lobo — модель Ford, яку варто було випустити для США
Топ Жир
2025-06-29T17:03:13Z
Можна залишитись без грошей: які помилки найчастіше роблять біля банкомату
Знай
2025-06-30T02:12:24Z
Apple почала масове виробництво iPad Pro з OLED та чипом M5
InternetUA
2025-06-30T02:03:47Z
Samsung може прибрати S Pen з Galaxy S26 заради більшої батареї
InternetUA
2025-06-30T00:04:23Z
Використовували ШІ: в Китаї вперше провели футбольний матч між роботами-гуманоїдами
Фокус
2025-06-29T23:12:16Z
Відкопали золоту монету Юстина II
Gazeta UA
2025-06-29T22:39:58Z
Телеграм розблокував канали українських осінтерів
InternetUA
2025-06-29T21:46:12Z
Риба в Балтійському морі еволюціонує заради виживання — дослідження
TSN
2025-06-29T21:24:07Z
Вчені виявили "Принца гоблінів" — древнього ящера, що жив поряд з динозаврами
TSN
2025-06-29T21:18:28Z
П’ять нових функцій, які отримає AirPods Pro 3
InternetUA
2025-06-29T20:46:06Z
Живе у Києві з бабусею: що відомо про доньку Володимира Кличка та Гейден Панеттьєрі
24tv
2025-06-30T02:15:44Z
Повідомили дату і час проведення бою між Усиком і Дюбуа
Gazeta UA
2025-06-30T01:48:56Z
Українські волейболистки виграли Золоту Євролігу
Gazeta UA
2025-06-29T23:27:11Z
Ексдружина футболіста Пятова розповіла, який він чоловік через півроку після розлучення
GlavRed
2025-06-29T22:27:04Z
Дубль Кейна допоміг Баварії пройти гранда з Бразилії у гарячому матчі Клубного чемпіонату світу
24tv
2025-06-29T22:12:25Z
Баварія здолала Фламенгу на шлях до чвертьфіналу КЧС-2025
Football.ua
2025-06-29T22:10:24Z
Енріке: Зрештою, ПСЖ у чвертьфіналі, і ми щасливі
Football.ua
2025-06-29T21:25:05Z
Паламарчук: Дуже подобається атмосфера ЛНЗ – все на найвищому рівні
Football.ua
2025-06-29T21:01:33Z
Михавко — у топ-100 номінантів на нагороду Golden Boy Web-2025
Football.ua
2025-06-29T20:43:55Z