MY.UAНовини
Замість сонця і вітру: незвичайні генератори електроенергії, що працюють на воді
Замість сонця і вітру: незвичайні генератори електроенергії, що працюють на воді

Замість сонця і вітру: незвичайні генератори електроенергії, що працюють на воді

Незвичайні установки створюють електричний струм завдяки садовому шлангу, дощу та знаменитій дитячій іграшці. Їх цілком можна відтворити у себе вдома.

Вода може бути ефективним джерелом енергії поряд із сонячним світлом і вітром, але його поки що не беруть до уваги. Фокус розповість про досить прості гідростанції для видобутку безкоштовної електрики, які, за великого бажання, можна створити і застосовувати у себе вдома.

Шланг на допомогу

Блогер зі США Пол Джанкін придбав в онлайн-магазині Amazon прилад, який надягається на садовий шланг і має генерувати електроенергію, коли струмінь води під напором обертає маленьку турбіну. За заявленими характеристиками, така станція має видавати потужність у 10 Вт з напругою 12 В, але на практиці навряд чи досягала 1 Вт. Цього недостатньо навіть для зарядки смартфона, яка зазвичай потребує близько 5 Вт.

Пол Джанкін загорівся ідеєю і вирішив зібрати подібну електростанцію більшу та ефективнішу. У своєму відеоролику він розмістив доволі детальну інструкцію, як це може зробити будь-хто.

Обчисливши тиск і швидкість потоку води, ентузіаст визначив максимальну потужність, яку здатен видавати шланг — 52,2 Вт. Це за умови, що турбіна матиме 100% ефективність, чого на практиці досягти неможливо, тому він націлився на 50%.

Блогер вивчив різні типи водяних турбін і зупинив вибір на турбіні Пелтона, адже вона чудово підходить для високого тиску за невеликої швидкості потоку. За зовнішнім виглядом її лопаті нагадують ложку і розділяють струмінь на дві частини, використовуючи майже всю його енергію для обертання.

Пол надрукував 23 ложки-лопаті на 3D-принтері, а потім прикріпив їх до колеса за допомогою заклепок. Тут потрібно бути акуратним, адже надмірне зусилля може пошкодити пластикову деталь. У коментарях творець додав, що версія з 12 лопатями виявилася дещо продуктивнішою.

Наступний крок: зробити каркас для колеса з алюмінієвих профілів, створених шляхом екструзії. Тут дуже важливо стежити за розмірами під час нарізки, адже кожен міліметр може зіпсувати конструкцію. Алюмінієві деталі потрібно скріпити одна з одною за допомогою кутових кронштейнів, щоб вийшов прямокутний короб. Потім із пластику на 3D-принтері надрукували "щит", який не дає воді розхлюпуватися на всі боки, спрямовуючи її в один.

Генератор саморобної гідроелектростанції Пола Дженкіна
Фото: Скриншот

Останній крок — встановлення генератора, роль якого виконує невеликий 62-ватний мотор. Його Пол Дженкін встановив у пластиковому корпусі, який прикріпив до каркаса за допомогою T-подібних гайок. Турбіну і генератор з'єднали шестерня на осі та ремінь. Щоб максимізувати передачу енергії від потоку води до лопатей турбіни, шланг під'єднано до сопла, що сходиться.

Під час випробувань електростанція показала вихідну потужність близько 22 Вт при напрузі 12 В. Якщо під'єднати генератор до автомобільного інвертора, що перетворює постійний струм на змінний, то з його допомогою можна заряджати смартфони, вмикати лампи та інші малопотужні пристрої.

Винахідник не розкрив свої витрати на побудову такої електростанції, але, як мінімум, потрібно мати 3D-принтер або замовляти більшу частину деталей у того, у кого вони є, що недешево. За водопостачання потрібно теж потрібно платити, однак замість шланга можна використовувати природні струмки та водоспади для значної економії. Крім того, відпрацьована вода нікуди не дівається, її можна збирати в баки майже без втрат, щоб потім використовувати для господарських потреб. Наприклад, якщо все одно потрібно набирати відра води для миття автомобіля чи поливу дерев, то чому б не отримати ще й трохи безкоштовної електрики.

Пол Дженкін показав, як зробити генератор, що працює від води зі шланга

Максимальна економія води

Зазвичай для виробництва електрики потрібна велика кількість води, проте вчені з Міського університету Гонконгу розробили нову установку, яка може запалити 100 світлодіодних лампочок за допомогою однієї краплі дощу. Вони виявили, що крапля води об'ємом 100 мікролітрів (1 мікролітр — це мільйонна частка літра), що падає з висоти 15 см, створює напругу понад 140 В.

Генератор має структуру, схожу на польовий транзистор (FET): він забезпечує дуже високу ефективність перетворення енергії і в тисячі разів більшу щільність потужності порівняно з іншими конструкціями. Він складається з двох електродів — одного з алюмінію та іншого з оксиду індію та олова (ITO) з нанесеною на нього плівкою з політетрафторетилену, яка відповідає за генерацію, зберігання та індукцію заряду.

Гідрогенератор, створений вченими Міського університету Гонконгу

Коли крапля, що падає, вдаряється об поверхню, то своєю вагою "з'єднує" електроди, замикаючи електричний ланцюг. Потім вона вивільняє всі накопичені заряди на плівці для створення струму, а система одразу ж використовує його для живлення лампочок.

Експерименти показали, що на роботу такої гідроелектростанції не впливає низька відносна вологість, вона може використовувати як прісну, так і морську воду. За підрахунками фізиків, технологія може генерувати до 50 мегават на квадратний метр — це в тисячі разів більше, ніж в аналогічних пристроїв, а ефективність перетворення енергії також значно вища.

Генератор можна встановлювати не тільки на вулиці під дощем, а й у вельми незвичних місцях, наприклад, на корпусі суден, парасольках, скляних вікнах, усередині пляшок, і майже скрізь, де часто стікають краплі. Таким чином буде повною мірою використовуватися низькочастотна кінетична енергія води.

Установка для генерації електроенергії з Гонконгу

Технологія не виглядає особливо складною, і охочі можуть спробувати її відтворити, користуючись інформацією про дослідження, опублікованими в журналі Nature.

"Птах, що п'є"

Натхненні класичною іграшкою-птахом, вчені з Гонконгу і Гуанчжоу (Китай) розробили двигун, який ефективно перетворює енергію випаровування води в електрику для живлення невеликої електроніки. Пристрій дає напругу, що перевищує 100 вольт — набагато більшу, ніж інші технології, що генерують електрику з води. Генератор може працювати кілька днів, використовуючи всього 100 мілілітрів рідини.

Іграшку під назвою "птах-діппі" вчителі фізики десятиліттями показують дітям на уроках. Вона складається з двох скляних колб, з'єднаних скляною трубкою, всередині якої зберігається дуже летюча рідина — метиленхлорид. Верхня колба, в якій знаходяться дзьоб птаха і декоративний циліндр, покрита матеріалом, схожим на повсть, а тіло птаха підвішене на двох пластикових ніжках.

Коли голова птаха опускається в склянку з водою, вона починає випаровуватися. Виникає різниця тиску, що змушує рідину в нижній колбі підніматися по трубці, поки вона не заповнить голову і змусить птаха знову опуститися до води, щоб "пити" і повторювати процес знову.

Професор Хао Ву згадала про цю іграшку, намагаючись створити більшу вихідну напругу для генератора, що працює від випарів. Вона зрозуміла, що "птаха-діппі" можна використовувати для перетворення механічної енергії на електрику. Так народилася концепція трибоелектричного гідроелектричного генератора.

Науковці розмістили два трибоелектричні модулі наногенератора для збору механічної енергії, з обох боків двигуна п'ючого птаха, який вони реконструювали зі звичайної іграшки. Дослідники протестували прототип з різними невеликими електронними пристроями, використовуючи його для живлення 20 рідкокристалічних дисплеїв, датчиків температури та калькуляторів.

Головною проблемою виявилося тертя, що сповільнює роботу генератора. Дослідники прикріпили спеціальні волокна як матеріали для перенесення заряду, завдяки цьому пристрій запрацював плавніше. У майбутньому вони планують розробити власного птаха замість іграшки, щоб ефективніше перетворювати енергію випаровування води на електричну. Крім того, вчені розглядають різні способи практичного застосування установки в повсякденному житті.

Важливо Інноваційний елемент видобуває електрику без сонця: потрібно лише трохи води
Теги за темою
электроэнергиявода
Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Італія у вересні може екстрадувати українця, затриманого у справі про підрив "Північних потоків"
Европейская правда
2025-08-22T18:42:42Z
Гарантії безпеки для України складатимуться з двох рівнів – Рютте
ZN UA
2025-08-22T18:42:33Z
У МЗС прокоментували втечу росії з арбітражу щодо Керченської протоки
iPress
2025-08-22T18:42:21Z
Єрмак і Рубіо обговорили модель безпекових гарантій
iPress
2025-08-22T18:42:17Z
Зеленський: Маємо зробити так, щоб наступні покоління українців не проходили через війну
УкраинФорм
2025-08-22T18:42:15Z
Трамп анонсував "важливе рішення" по Україні та знову дав Путіну два тижні
Фокус
2025-08-22T18:42:00Z
У Києва з'явився важливий аргумент: ексглава МЗС розкрив сценарій закінчення війни
GlavRed
2025-08-22T18:39:57Z
У Росії «іноагентом» визнали кремлівського політолога Сергія Маркова
УкраинФорм
2025-08-22T18:39:30Z
МЗС застерегло Білорусь від "необдуманих провокацій" на тлі спільних з Росією навчань
Лига
2025-08-22T18:39:19Z
Польща почала депортацію українців, затриманих на концерті Макса Коржа
ГЛАВКОМ NET
2025-08-22T18:42:12Z
«Людина повертається з війни й бачить багалан…» Київський та харківський театри готують виставу-кабаре
ГЛАВКОМ NET
2025-08-22T18:00:24Z
Мені абсолютно байдуже: Лоліта зважилася на радикальні заходи щодо доньки
GlavRed
2025-08-22T17:27:57Z
Уперше за багато років: Ані Лорак кардинально змінила зачіску і стала блондинкою
GlavRed
2025-08-22T17:27:46Z
У відборі на 98-у премію «Оскар» братимуть участь 8 українських фільмів
Комсомольская правда
2025-08-22T17:09:34Z
На Одеському міжнародному кінофестивалі презентують три німецькі фільми
УкраинФорм
2025-08-22T16:51:10Z
В Софії Київській відкрилася виставка про один із найдавніших храмів Русі – Спас Чернігівський
Khreschatyk
2025-08-22T16:36:40Z
"Справжні, як музика душі": символічні пісні, які стали саундтреками повномасштабної війни
24tv
2025-08-22T16:03:14Z
Jerry Heil оголосила свій перший Палац спорту: коли відбудеться концерт
24tv
2025-08-22T15:54:15Z
Дев'ятеро постраждалих, серед яких є діти: на Житомирщині зіткнулись два авто
ГЛАВКОМ NET
2025-08-22T18:21:59Z
У ЄС цьогоріч лісові пожежі охопили рекордну площу - понад 1 мільйон гектарів
УкраинФорм
2025-08-22T18:00:43Z
Kia виїхала з парковки та врізалася у натовп на фестивалі, поранивши шістьох людей
Топ Жир
2025-08-22T17:36:10Z
Шахрай, представившись банківським працівником, видурив у жінки понад 127 тисяч гривень
InternetUA
2025-08-22T17:33:50Z
На станції "Академік Вернадський" зафіксували 7-бальний землетрус
Комсомольская правда
2025-08-22T17:12:25Z
Понад добу "відкачували": 6-річний українець трагічно загинув в Італії, куди втік від війни
Telegraf
2025-08-22T17:00:39Z
Пожежа на НПЗ у Ростовській області триває понад добу після атаки дронів - ЗМІ
Gazeta UA
2025-08-22T17:00:21Z
В Італії після ДТП помер шестирічний український хлопчик
УкраинФорм
2025-08-22T16:54:07Z
Проблеми у Артура Палатного? Правоохоронці взялися за бізнесмена з його кола
Telegraf
2025-08-22T16:33:29Z
Повторні аналізи для ВЛК: коли вони не потрібні та у яких випадках є обов’язковими
Знай
2025-08-22T18:06:34Z
Чи шкодить цукор у "здорових" продуктах печінці так само, як торт: відповідь лікарки
24tv
2025-08-22T17:18:55Z
Пластична хірургія під час війни: як лікують військових травми та повертають їм впевненість
24tv
2025-08-22T16:57:07Z
Найсмертоносніші віруси розповсюджуються світом: як вберегтись
TSN
2025-08-22T16:48:17Z
Про стендап і феномен "Медичних історій": інтерв'ю з коміками Мартинюком і Вахничем
24tv
2025-08-22T15:03:14Z
Чому ми плачемо від цибулі – секрети хімії та прості лайфхаки
GlavRed
2025-08-22T14:27:59Z
В Україні зафіксували понад 200 рідкисних захворювань - Ляшко
УкраинФорм
2025-08-22T14:09:37Z
Швидко наситять і не додадуть зайвих кілограмів: топ-5 продуктів, які допоможуть схуднути
Знай
2025-08-22T13:51:49Z
Плоди не тріскаються і радують солодким смаком: в Україні є сорт помідорів, який не хворіє
Telegraf
2025-08-22T13:45:35Z
До кінця року кількість фахівців із супроводу ветеранів планують збільшити до 3 тисяч - Калмикова
УкраинФорм
2025-08-22T18:42:10Z
У Польщі будують табір для навчання українських військових
1News
2025-08-22T18:42:05Z
Пенсіонерам з вересня виплатять на 1000 гривень більше
Знай
2025-08-22T18:36:57Z
Розкриті технічні характеристики нового американського бойового дрона Clone Ranger
InternetUA
2025-08-22T18:27:44Z
Завтра День прапора: цікаві факти про свято
Gazeta UA
2025-08-22T18:27:39Z
В Україні помітили російський БПЛА "Гербера" з осколковою бойовою частиною
Фокус
2025-08-22T17:57:32Z
Які виплати українські біженці в Польщі можуть отримати у 2025 році: повний перелік
24tv
2025-08-22T17:54:45Z
Бригади ефективно взаємодіють: у 3 армійському корпусі назвали переваги корпусної системи
24tv
2025-08-22T17:54:18Z
ДБР опублікувало алгоритм та заяву для повернення військових, які самовільно залишили частину
Украина Криминальная
2025-08-22T17:54:14Z
Новий графік поїздів в Полтаві: "Укрзалізниця" оголосила про новий рейс
Политека
2025-08-22T18:30:47Z
Канада скасувала більшість мит на американські товари
УкраинФорм
2025-08-22T18:12:17Z
ТОП країн за виробництвом кольорових металів: хто постачає найбільше алюмінію
24tv
2025-08-22T18:06:56Z
Навіть попри обстріли: харківський ринок нерухомості продемонстрував цікаві зміни
24tv
2025-08-22T17:48:59Z
Власник OnlyFans отримав рекордні 701 мільйон доларів дивідендів
360ua.news
2025-08-22T17:45:39Z
У Чорногорії залізничники влаштували страйк через низькі зарплати
Европейская правда
2025-08-22T17:39:02Z
Металурги б'ють на сполох: Китай захоплює український ринок
24tv
2025-08-22T17:33:52Z
У Німеччині газові сховища заповнені помітно гірше, ніж у попередні роки
Европейская правда
2025-08-22T17:27:22Z
Українські хлібороби вже намолотили понад 27 мільйонів тонн зернових
24tv
2025-08-22T17:09:22Z
Переказав $26 тисяч за Chevrolet Corvette, а отримав лише блокування у Facebook
Топ Жир
2025-08-22T18:21:33Z
Як з’явилися на світ автомобілі марки Cadillac
AutoCentre
2025-08-22T18:12:17Z
Jeep презентував нове покоління Cherokee
1News
2025-08-22T17:51:27Z
У Києві помітили культовий заряджений Volkswagen 2000-х із рідкісним тюнінгом
Фокус
2025-08-22T17:30:45Z
Новий Audi RS3 GT може стати найпотужнішим хетчбеком в історії
Топ Жир
2025-08-22T16:51:15Z
Де купити автозапчастини в Україні: поради для тих, хто піклується про свій автомобіль
AutoCentre
2025-08-22T16:45:29Z
Триб'ют легенді: Rolls-Royce навмисне втопив лімузин за $500 000 у басейні
Фокус
2025-08-22T16:15:19Z
Окремі моделі Volkswagen Tiguan можуть видавати стук через критичну несправність
Топ Жир
2025-08-22T16:06:37Z
Час прощатися з літієм і воднем: як акумулятори майбутнього змінюють світ
InternetUA
2025-08-22T16:04:47Z
15 років ув’язнення: засуджено сімох зрадників, які воювали проти України
ZN UA
2025-08-22T18:42:50Z
Центр Києва буде перекрито: деталі від Управління державної охорони
ГЛАВКОМ NET
2025-08-22T18:39:49Z
Понад 70 років тому карту України перекроїли: як з'явилася наймолодша область
GlavRed
2025-08-22T18:27:02Z
Київський туризм приносить рекордні надходження у воєнний час
360ua.news
2025-08-22T18:21:21Z
Нова система оплати за проїзд у Дніпропетровській області: українцям розповіли про важливі зміни
Политека
2025-08-22T18:00:13Z
Кремлівський воєнкор ледь не осліп у Донецьку після вмивання водою з-під крана
24tv
2025-08-22T17:45:09Z
Як знак на межі Донеччини перетворився на символ війни
24tv
2025-08-22T17:39:26Z
РФ перегруповує війська на запорізькому напрямку та посилює обстріли – Сили оборони Півдня
ZN UA
2025-08-22T17:39:16Z
Влупить +9, литимуть грозові дощі з градом: до України наближається потужний шторм
GlavRed
2025-08-22T17:27:52Z
Meta витратить щонайменше 10 мільярдів доларів на послуги Google Cloud для розвитку ШІ
Детектор М
2025-08-22T17:57:04Z
6 секретів камери iPhone, про які ви могли не знати
InternetUA
2025-08-22T17:52:55Z
TikTok-тренд з деревами захопив соцмережу: чому його знімають тисячі блогерів
24tv
2025-08-22T17:48:10Z
Чому ваш смартфон слабо тримає заряд: 5 простих способів подовжити автономність
Фокус
2025-08-22T17:42:34Z
У світі масово розкуповують гнучкі сонячні панелі: чому вони такі популярні
InternetUA
2025-08-22T17:21:17Z
Шахраї виводять гроші за допомогою діпфейків у соцмережах: як розпізнати хитру схему
Фокус
2025-08-22T17:06:03Z
Ядерний реактор на Місяці: хто виграє нові космічні перегони – Китай чи США
24tv
2025-08-22T17:03:56Z
Пошук Google AI Mode став доступний 180 країнах, включно з Україною
ITC
2025-08-22T17:01:14Z
Терміново встановіть собі на смартфон: важливе оновлення захистить від шахраїв і хакерів
Фокус
2025-08-22T16:36:44Z
Не лише картопля - з чого насправді в Україні роблять чипси
GlavRed
2025-08-22T18:36:34Z
Таємниця прозорості: чому скло пропускає світло
GlavRed
2025-08-22T18:27:35Z
На клаптику землі серед моря: де розташована найкрасивіша злітно-посадкова смуга у світі
24tv
2025-08-22T18:15:44Z
Кому до кінця року вдасться здійснити свою мрію – відповідь у гороскопі
24tv
2025-08-22T18:09:32Z
Рис вийде ідеально розсипчастим: головний секрет бездоганної страви
GlavRed
2025-08-22T17:27:12Z
Найвідоміші тревел-блогери України, які надихають на подорожі
24tv
2025-08-22T17:18:59Z
Такого смачного перцю ви ще не куштували: ідеальний рецепт консервації на зиму
Telegraf
2025-08-22T17:00:15Z
Рецепт кабачків з соусом сацебелі
24tv
2025-08-22T16:48:34Z
Природні захисники від шкідників: рослини, які приваблюють сонечок до саду
24tv
2025-08-22T16:45:22Z
Далі без легенд: в Динамо полетіли голови після ганьби в єврокубках
24tv
2025-08-22T18:36:48Z
Анчелотті – про конфлікт Доннарумми з ПСЖ: Моя думка відрізняється від бачення Луїса Енріке
Football.ua
2025-08-22T18:30:49Z
На фронті загинув майстер спорту України міжнародного класу зі стрільби Олексій Хабаров
УкраинФорм
2025-08-22T18:27:51Z
Делап, Гюсто та Адарабіойо зіграють із перших хвилин дербі проти Вест Гема
Football.ua
2025-08-22T18:06:57Z
Захисник Динамо продовжить кар'єру в турецькій Суперлізі
Football.ua
2025-08-22T18:03:00Z
Дорощук вперше в кар'єрі здобув золото Діамантової ліги
ГЛАВКОМ NET
2025-08-22T18:00:09Z
Бакайоко дебютує в Бундеслізі за РБ Лейпциг у старті на матч-відкриття проти Баварії
Football.ua
2025-08-22T17:45:16Z
"Зараз я вдома": футболіст-зрадник дав перше інтерв'ю в Росії після втечі з України
24tv
2025-08-22T17:45:08Z
Гасперін порівняв між собою Довбика та Фергюсона
Football.ua
2025-08-22T17:24:30Z