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
Головне – досягти своїх цілей: у Путіна зробили нову цинічну заяву про війну в Україні
24tv
2025-07-20T09:30:42Z
Кравченко заявив, що дізнався про збільшення повноважень генпрокурора із соцмереж
Комсомольская правда
2025-07-23T14:43:36Z
"Жодних компромісів": у Єврокомісії розповіли, як відреагувала Урсула фон дер Ляєн на закон про НАБУ та САП
Telegraf
2025-07-23T14:42:50Z
Це не Меланія: Дональд Трамп назвав "найгарячішу штучку" в Білому домі
Фокус
2025-07-23T14:42:50Z
Зеленський визначив, хто представить Україну на переговорах з РФ у Стамбулі
Европейская правда
2025-07-23T14:42:46Z
В ОЕСР попередили Банкову про наслідки для оборонних інвестицій в Україну через НАБУ
Европейская правда
2025-07-23T14:42:37Z
Зеленський прагне контролювати антикорупційні органи, що позбавить Україну фінансування та вступу в ЄС - FT
Gazeta UA
2025-07-23T14:42:09Z
В Угорщині висунули звинувачення чоловіку, який воює в ЗСУ
Европейская правда
2025-07-23T14:40:42Z
"Зчепилися через владу": після жорсткого конфлікту з ФСБ померла глава Верховного суду РФ
FaceNews
2025-07-23T14:36:42Z
Окупанти заявили про масовану DDoS-атаку на провайдерів зв’язку у Криму
УкраинФорм
2025-07-23T14:33:50Z
На Запоріжжі побудовано першу антидронову дорогу довжиною 6,5 км
ГЛАВКОМ NET
2025-07-23T14:33:41Z
Графік відключення світла на тиждень 24-30 липня в Полтавській області: де будуть незручності
Политека
2025-07-23T14:30:13Z
2 знаки зодіаку, на яких негативно вплине магнітна буря 23-24 липня
24tv
2025-07-23T14:27:05Z
У справі про підтоплення метро очікуються результати двох експертиз - генпрокурор
УкраинФорм
2025-07-23T14:24:37Z
На Сумщині майже повністю відновили електропострачання після вчорашньої атаки ворожих дронів - Зеленський
УкраинФорм
2025-07-23T14:12:53Z
У Києві через вчорашній буревій повалені 175 дерев, восьмеро людей травмовані
УкраинФорм
2025-07-23T14:09:38Z
У Рівному зафіксували випадок тропічної малярії
УкраинФорм
2025-07-23T14:06:29Z
Справа про розкрадання грошей для тяжкохворих. Затримано ексочільника департаменту КМДА
ГЛАВКОМ NET
2025-07-23T14:01:24Z
Спалах кору зафіксовано в Україні: де найвищі показники захворюваності
Фокус
2025-07-23T14:36:45Z
Як підняти тиск швидко в домашніх умовах
24tv
2025-07-23T14:18:31Z
Як уникнути вигорання волосся на сонці: будьте влітку обережними
24tv
2025-07-23T13:12:42Z
Експерти назвали 6 заборонених тем для чатботів
InternetUA
2025-07-23T13:03:11Z
Фітофтора з картоплі зникне: потрібен один диво-засіб
24tv
2025-07-23T12:51:20Z
Білий цукор зводить з розуму бактерії в кишківнику: вони буквально починають змінювати свою ДНК
Фокус
2025-07-23T11:15:19Z
Впоратися з проблемою легко: що робити, якщо натирає взуття
24tv
2025-07-23T11:09:19Z
Нова хвиля кору: МОЗ попереджає про стрімке зростання випадків
24tv
2025-07-23T10:48:27Z
Туристи з наркотиками паралізують Ібіцу: швидка допомога зривається з викликів
Фокус
2025-07-23T10:00:35Z
Забудете, які кроти на вигляд: ці дії змусять їх тікати з ділянки
24tv
2025-07-23T14:36:56Z
Щоб не "здулися" і не зіпсувалися: які кришки найкраще обирати для консервації
24tv
2025-07-23T14:36:07Z
Всього одна ложка — і бур’ян знищиться до коріння: найефективніший засіб від борщівника
TSN
2025-07-23T14:33:08Z
Простіше не буває: рецепт запіканки з кабачка та сиру, яку приготує навіть школяр
Telegraf
2025-07-23T14:30:04Z
Навіть консервація під питанням: що категорично не можна зберігати на балконі
GlavRed
2025-07-23T14:27:44Z
Чи можна сушити взуття, іграшки та подушки у сушильній машині
Gazeta UA
2025-07-23T14:18:15Z
Це не купуйте: експерти назвали найбезглуздішу домашню техніку
Фокус
2025-07-23T13:30:17Z
Чорні оливки зовсім не ті, за кого себе видають: розкрито таємницю виробників
GlavRed
2025-07-23T13:27:00Z
Як ігристе стало головним алкоголем українських жінок
TSN
2025-07-23T13:18:03Z
Смерть Анастасії Добриніної: розкрито причину відходу 42-річної акторки
GlavRed
2025-07-23T14:27:07Z
Від блискучої кар'єри до важкої хвороби: біографія легендарного "Міцного горішка" Брюса Вілліса
24tv
2025-07-23T13:51:41Z
Повнометражний фільм Жанни Озірної «Медовий місяць» з 11 вересня вийде в український прокат
Детектор М
2025-07-23T12:51:30Z
Розкіш та велич справжньої рок-зірки: який вигляд мають будинки легендарного Оззі Осборна
24tv
2025-07-23T12:51:08Z
Номінант «Оскар» Джанкарло Джанніні зіграє у трилері «Людина-кролик» - ЗМІ
УкраинФорм
2025-07-23T12:42:33Z
«Я Оззі Осборн, Принц, чорт забирай, темряви!»: яким був найепатажніший музикант ХХ століття
Комсомольская правда
2025-07-23T12:34:27Z
У Львові пройде новий книжковий фестваль за участі топ-авторів - від Забужко до Кідрука
Комсомольская правда
2025-07-23T12:28:24Z
Найвідоміший хіт Емі Вайнхауз з'явився за 5 хвилин: як це трапилось
24tv
2025-07-23T12:21:21Z
"Забезпечив собі місце в пантеоні рок-богів": зірки з болем відреагували на смерть Оззі Осборна
24tv
2025-07-23T11:45:34Z
До 7 000 грн штрафу: на вулицях України заборонили носити певний одяг
GlavRed
2025-07-23T14:36:58Z
Одні з найефективніших: дрони-перехоплювачі ексдиректора Google збивають 90% "Шахедів" РФ
Фокус
2025-07-23T14:36:42Z
Українців можуть оштрафувати за долари та євро: чому "заначки" опинилися під загрозою
Хвиля
2025-07-23T14:36:32Z
Жінка заходить у новий будинок із лабрадором: за хвилину сталося неочікуване
Фокус
2025-07-23T14:36:21Z
У печерах Києво-Печерської лаври відбулося перше богослужіння ПЦУ
УкраинФорм
2025-07-23T14:36:20Z
Через війну знищено тисячі колоній кажанів: науковиця звернулася до українців
ГЛАВКОМ NET
2025-07-23T14:33:36Z
Місто в Німеччині штрафуватиме батьків, які запізнюються забирати дітей із дитсадка
ГЛАВКОМ NET
2025-07-23T14:33:17Z
Пенсіонерам виплатять 900 гривень: хто має право на надбавку
24tv
2025-07-23T14:27:49Z
Чому УПЦ МП не розриває зв'язки з Росією: розкрито підступний план Онуфрія
GlavRed
2025-07-23T14:27:14Z
Судоми під спів хору: дітей масово госпіталізували після концерту на Гарвардській площі
Фокус
2025-07-23T14:36:33Z
Миколаєвця засуджено до 4-х років ув’язнення за смертельний наїзд на пішохода та втечу з місця події
Украина Криминальная
2025-07-23T14:30:10Z
Викрав, вивіз у ліс і зґвалтував знайому – судитимуть мешканця Львівщини
Украина Криминальная
2025-07-23T14:18:15Z
Генпрокурор про побиття працівників НАБУ під час обшуків: відкрито кримінальне провадження
Украина Криминальная
2025-07-23T14:09:22Z
В Ірландії шукають жартівників, які імітували ДТП з манекеном, облитим кетчупом
ГЛАВКОМ NET
2025-07-23T13:54:10Z
На Миколаївщині зіткнулися позашляховики - двоє загиблих, є постраждалі
УкраинФорм
2025-07-23T13:51:58Z
На Одещині чоловік намагався втопити в морі собаку
24tv
2025-07-23T13:51:29Z
У Києві затримали агента ФСБ, який створив мережу схронів з вибухівкою
УкраинФорм
2025-07-23T13:21:24Z
В аеропорту Стокгольма затримали пілота, який зібрався сісти за штурвал нетверезим
Европейская правда
2025-07-23T13:19:59Z
Через регулярний ріст енерготарифів можуть "посипатись" базові галузі, – "Укрметалургпром"
24tv
2025-07-23T14:36:33Z
Україні потрібно ще $1,5-2 мільярди для закупівель газу - експерт
УкраинФорм
2025-07-23T14:30:55Z
Кусто Агро розпочала жнива з пшениці
AgroPortal
2025-07-23T14:30:18Z
Правила посилилися: скільки податків потрібно платити при здачі квартири в оренду
Фокус
2025-07-23T14:21:41Z
В Україні подорожчало молоко
ГЛАВКОМ NET
2025-07-23T14:15:33Z
Невпинне підвищення цін на е/енергію призведе до руйнування основи економіки України – "Укрметалургпром"
Telegraf
2025-07-23T14:06:12Z
Нацбанк оголосив офіційний курс гривні на 24 липня
УкраинФорм
2025-07-23T13:54:35Z
Apple уникне нових штрафів від ЄС завдяки змінам в App Store, — Reuters
Детектор М
2025-07-23T13:39:36Z
Біофунгіцид ВЕЛАС: природний захист урожаю
AgroPortal
2025-07-23T13:30:36Z
Микита Кравченко поповнив склад Полісся
Football.ua
2025-07-23T14:43:31Z
Помер легендарний ексгравець «Фіорентини»
ГЛАВКОМ NET
2025-07-23T14:36:29Z
Мисак повернувся до Карпат
Football.ua
2025-07-23T14:31:57Z
Аякс близький до підписання молодого воротаря
Football.ua
2025-07-23T14:31:26Z
Харькова гарантувала собі нагороду чемпіонату світу з фехтування
ГЛАВКОМ NET
2025-07-23T14:09:33Z
Авазіем знову у Нанті: центрбек повертається через сім років
Football.ua
2025-07-23T14:03:26Z
У мережі поширили фейкові заяви Дюбуа на підтримку РФ перед боєм із Усиком
УкраинФорм
2025-07-23T14:00:08Z
"Номер один у світі": Хірн дав незвичайну пораду Усику після перемоги українця над Дюбуа
24tv
2025-07-23T13:51:33Z
Уклав вигідну угоду: чим займається і де живе син легендарного футболіста Андрія Шевченка
Фокус
2025-07-23T13:39:15Z
Компанія xAI тренувала чатбот Grok на обличчях своїх працівників, — Business Insider
Детектор М
2025-07-23T14:42:58Z
SpaceX запустила у космос два потужні супутники зв’язку
УкраинФорм
2025-07-23T14:27:51Z
Облоги, кораблі та зруйноване місто: коли вийде перший трейлер Battlefield 6
Фокус
2025-07-23T14:12:22Z
Студенти показали дрон, який може переходити з повітря у воду
24tv
2025-07-23T14:06:44Z
Meta оновила функції безпеки для підлітків
УкраинФорм
2025-07-23T14:03:08Z
Американський стартап Asylon залучив $26 мільйонів для розвитку автономних роботів-охоронців
InternetUA
2025-07-23T14:01:47Z
Звичайна світлина з жінкою на стільці стала вірусною: причина просто кумедна
Фокус
2025-07-23T13:51:01Z
Microsoft випустила нову бізнес-версію Surface Laptop 5G
InternetUA
2025-07-23T13:49:18Z
"Вибрала бути щасливою": 92-річна бабуся, яка щовечора готує "Маргариту", стала зіркою мережі
24tv
2025-07-23T13:36:38Z
Китайський суперкар нового покоління готується конкурувати з Ferrari, і тепер це серйозний виклик
Топ Жир
2025-07-23T14:33:23Z
Вважали, що ця пара суперкарів коштуватиме мільйони. Але помилилися
Топ Жир
2025-07-23T14:03:38Z
Гонка між Corvette ZR1 та Tesla Model S Plaid виявилася однобічною
Топ Жир
2025-07-23T13:33:15Z
В Україні за відчинене вікно в авто водії можуть отримати штраф
ГЛАВКОМ NET
2025-07-23T12:57:54Z
Справжній відкат: Lexus LC втратив гібридну версію
AutoGeek
2025-07-23T12:45:06Z
Isuzu D-MAX EV: власний «Cybertruck» з 263 км ходу на одному заряді та майже такою ж ціною
ITC
2025-07-23T12:22:22Z
На європейський ринок виходить доступний клон Range Rover від Chery
Фокус
2025-07-23T12:00:38Z
Найшвидший електричний: кросовер Opel Mokka GSE показали офіційно
AutoGeek
2025-07-23T11:42:30Z
Chevrolet анонсував випуск нового кросовера початкового рівня
AutoCentre
2025-07-23T11:04:38Z