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
Війна в інтересах Китаю: які вигоди хоче отримати для себе Пекін
24tv
2025-08-23T02:33:20Z
Південна Корея відкрила вогонь через перетин кордону військовими КНДР
ГЛАВКОМ NET
2025-08-23T02:15:05Z
Трамп пообіцяв, що після Вашингтона візьметься за злочинність у Чикаго та Нью-Йорку
УкраинФорм
2025-08-23T02:06:30Z
Потрощені вікна й палає залізниця: безпілотники масовано атакували Волгоградську область РФ
Фокус
2025-08-23T01:45:14Z
"Списку Епштейна" не існує: поплічниця фінансиста зробила несподівані заяви
ZN UA
2025-08-23T01:42:27Z
Хизування Трампа світлиною з Путіним спровокувало шквал критики в соцмережах
ГЛАВКОМ NET
2025-08-23T01:21:44Z
ООН вперше визнала голод у Газі
ГЛАВКОМ NET
2025-08-23T01:00:50Z
На кордоні КНДР і Південної Кореї відбулася стрілянина: Пхеньян заявив про "небезпечну провокацію"
Фокус
2025-08-23T01:00:49Z
Колосальний збиток: у Зеленського підрахували втрати Росії від західних санкцій
Telegraf
2025-08-23T01:00:49Z
У Вільнюсі до Дня Незалежності України відкрито фотовиставку «Незламний Херсон»
УкраинФорм
2025-08-22T23:33:44Z
Фагот висловився про скандальні заяви зрадниці Сніжани Єгорової: "Театральна постановка"
24tv
2025-08-22T22:03:14Z
У Перу відкрилася унікальна фотовиставка «Планета «на грилі»: вразливі світи Антарктики та Амазонії»
УкраинФорм
2025-08-22T22:00:45Z
На фестивалі Soundtrack:Ukraine покажуть унікальну стрічку 1966 року
УкраинФорм
2025-08-22T21:39:37Z
Напасть: з Кіркоровим сталася нова біда
GlavRed
2025-08-22T21:27:39Z
Український бренд NINAMI представлено на Fashion TV
Gazeta UA
2025-08-22T20:15:32Z
Виставка до Дня Незалежності відкрила артефакти Київської Русі
ZN UA
2025-08-22T19:36:36Z
Як змінилися українські зірки, які воюють: фото "тоді та зараз"
24tv
2025-08-22T19:21:46Z
Від Мадонни до Бейонсе: цих 3 українських дизайнерів знає увесь світ
24tv
2025-08-22T19:06:02Z
У Вінниці натовп "відбив" з ТЦК чоловіка, який знаходився в розшуку
Gazeta UA
2025-08-23T01:42:04Z
На Миколаївщині росіяни обстріляли кілька громад, є постраждалий
ZN UA
2025-08-23T01:03:01Z
У Нью-Йорку автобус з туристами злетів з дороги: є жертви
ГЛАВКОМ NET
2025-08-23T00:21:23Z
Густий дим здійнявся в небо: у США прогримів вибух на заводі мастильних матеріалів
24tv
2025-08-23T00:21:04Z
У Штатах спалахнула масштабна пожежа на автозаправочному підприємстві
ГЛАВКОМ NET
2025-08-22T23:33:53Z
У Конотопі прогриміла серія вибухів
ГЛАВКОМ NET
2025-08-22T22:50:41Z
Конотоп під масованою атакою «Шахедів»
УкраинФорм
2025-08-22T22:42:54Z
Військові моряки знищили на півдні дві міни
УкраинФорм
2025-08-22T22:24:22Z
Супутникові знімки підтверджують, що один з ключових російських НПЗ горить вже понад добу
InternetUA
2025-08-22T21:12:25Z
Гарячі спеції в косметиці: осінній тренд на імбир, корицю і гарбуз
Gazeta UA
2025-08-23T01:21:58Z
На яких простирадлах найкорисніше спати: ідеальний варіант для шкіри, волосся і міцного сну
GlavRed
2025-08-23T00:27:16Z
4 українські серіали про медицину, які варто подивитися фанам "Жіночого лікаря"
24tv
2025-08-22T21:33:00Z
Лікар назвав найголовніший симптом нового штаму коронавірусу, який циркулює в Україні
TSN
2025-08-22T21:24:00Z
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
Патріотичні привітання з Днем Державного Прапора України 2025: теплі слова у прозі й віршах
24tv
2025-08-23T02:33:54Z
Безкоштовні продукти для ВПО та пенсіонерів у Дніпрі: українцям розповіли, де можна отримати гарячі обіди
Политека
2025-08-23T02:30:38Z
ТЦК з військових робить ухилянтів: приходять шалені штрафи
Знай
2025-08-23T02:30:17Z
На українсько-угорському кордоні суттєве збільшення пасажиро-транспортного потоку - ДПСУ
УкраинФорм
2025-08-23T02:27:17Z
Рятувальники отримали автобуси та обладнання від Республіки Корея
УкраинФорм
2025-08-23T02:12:35Z
Фортуна буде на боці п’яти знаків зодіаку 23 серпня: хто серед щасливчиків
GlavRed
2025-08-23T02:03:05Z
Правозахисниця Інна Мірошниченко пояснила, як інтернати калічать здорових дітей
ГЛАВКОМ NET
2025-08-23T02:00:04Z
«Білі янголи» з початку серпня евакуювали з Дніпропетровщини 570 людей, серед них 174 дітей - Клименко
УкраинФорм
2025-08-23T01:51:16Z
Визнана майстерність: три українські шефи, відомі на весь світ
24tv
2025-08-23T01:42:14Z
Ecosia запропонувала взяти Chrome під своє «управління» на 10 років
InternetUA
2025-08-23T02:03:50Z
Ринок нерухомості вибухнув: в Україні зафіксовано небувалий стрибок цін на житло
Хвиля
2025-08-23T01:27:47Z
Здеруть три шкіри: боржників за комуналку будуть штрафувати
Знай
2025-08-23T01:15:48Z
Не поспішайте міняти валюту: що буде з курсом долара та євро
Знай
2025-08-22T23:15:25Z
«Податок на Google» справно платять техногіганти: скільки отримав бюджет у 2025 році
InternetUA
2025-08-22T23:03:00Z
Українці вже оформили 806 тисяч Дія.Карток
УкраинФорм
2025-08-22T22:54:58Z
Скільки потрібно заробляти, щоб купити будинок у Німеччині
ГЛАВКОМ NET
2025-08-22T22:36:29Z
Україна на межі серйозного дефіциту: названо причини стрибка цін на хліб
GlavRed
2025-08-22T20:27:32Z
Кабмін дозволив використовувати технологію Wi-Fi 6E: що зміниться для українців
InternetUA
2025-08-22T19:48:42Z
Jeep представив онлайн-конфігуратор та повний перелік комплектацій для моделі Cherokee
Топ Жир
2025-08-23T01:06:45Z
GM наказує дилерам призупинити продаж моделей ZR1 та Z06 до з’ясування причин несправностей
Топ Жир
2025-08-23T00:21:43Z
Nissan нарешті позбувся цієї жахливої мультимедійної системи
Топ Жир
2025-08-22T23:36:36Z
Цей рестомод Alfa Romeo сміється з можливостей Giulia Quadrifoglio Verde
Топ Жир
2025-08-22T22:50:12Z
Пункт призначення по-українськи: у Рівному помітили ризикового водія
Telegraf
2025-08-22T22:36:47Z
Volkswagen перетворила Golf R на справжнього монстра доріг
Топ Жир
2025-08-22T22:06:47Z
Subaru вже використовує твердотільні акумулятори, але не для того, що ви уявляєте
Топ Жир
2025-08-22T21:21:51Z
Lexus представив нову доступнішу гібридну модель з можливістю підзарядки
Топ Жир
2025-08-22T20:36:36Z
Боротьба з “примарними” авто: спецгрупа Нью-Йорка провела сотню рейдів, евакуювали тисячі машин
Топ Жир
2025-08-22T19:51:03Z
На одному з найгарячіших напрямків росіяни просунулися, щонайменше, на двох локаціях
ZN UA
2025-08-23T02:42:41Z
Найближчим часом може бути уже битва за Костянтинівку — аналітик
ZN UA
2025-08-23T02:42:28Z
Гороскоп на завтра 24 серпня: Скорпіонам - благословенний день, Водоліям - сварка
GlavRed
2025-08-23T02:36:57Z
Водоліям прогнозують несприятливий день: гороскоп на 23 серпня
24tv
2025-08-23T02:03:48Z
Нова система оплати за проїзд в Ужгороді: чого чекати пасажирам
Политека
2025-08-23T02:00:46Z
Там буде "гаряче", – військовий сказав, де чекати посилення боїв
24tv
2025-08-23T01:42:29Z
Служба безпеки викрила ексочільницю «мінекономрозвитку ЛНР» у колабораціонізмі
УкраинФорм
2025-08-23T01:30:04Z
Прикордонники знешкодили гармату, міномет та кулемет росіян біля Вовчанська
УкраинФорм
2025-08-23T01:15:41Z
У Вінниці розширили муніципальну програму підтримки для поранених захисників
УкраинФорм
2025-08-23T01:00:41Z
Жінка вперше привіталася з кішкою через камеру для тварин: її реакція підкорила мережу
Фокус
2025-08-23T02:27:55Z
Meta витратить понад $10 мільярдів за «хмарні» послуги Google - ЗМІ
InternetUA
2025-08-23T01:03:43Z
Учені знайшли "нову Землю": з'ясувалося, де ховається невідома планета
GlavRed
2025-08-23T00:33:14Z
"Не найгірший кошмар": знищити світ може не тільки ядерна зброя — науковці озвучили нові прогнози
Фокус
2025-08-23T00:30:37Z
Верховний суд США дозволив штату Міссісіпі перевіряти вік користувачів соцмереж
InternetUA
2025-08-23T00:00:13Z
В Україні запрацювала система для відстеження нелегальних онлайн-казино
Украина Криминальная
2025-08-22T21:57:49Z
Як прибрати зайві функції в YouTube і зробити перегляд відео зручнішим
InternetUA
2025-08-22T21:51:26Z
Наймаштабніша геомагнітна буря може вдарити по Землі: вчені попередили про катастрофічні наслідки
TSN
2025-08-22T20:24:49Z
Батареї в 5 разів довговічніші: вчені знайшли просте рішення головної проблеми акумуляторів
Фокус
2025-08-22T20:06:19Z
Італія поза путівниками: 3 неймовірно красиві локації, заховані від натовпів туристів
24tv
2025-08-23T02:18:57Z
Шашлик, який закохає навіть узимку і тим більше влітку: курячі тропіки з апельсином і медом, рецепт
Знай
2025-08-23T00:45:07Z
Ця річ може бути як домашнім оберегом, так і джерелом проблем: її треба правильно зберігати
Telegraf
2025-08-23T00:21:10Z
Як швидко усунути неприємний запах на кухні за копійки
TSN
2025-08-22T20:51:11Z
Туристам радять відвідати іспанський острів, який кращий за Тенерифе
24tv
2025-08-22T20:42:55Z
Ці цифри у вашій даті народження кажуть, що ви народилися під щасливою зіркою
Знай
2025-08-22T19:51:57Z
Не лише картопля - з чого насправді в Україні роблять чипси
GlavRed
2025-08-22T19:27:18Z
У Саудівській Аравії будують гірськолижний курорт у пустелі
Фокус
2025-08-22T19:27:00Z
Коли не можна вишивати – що кажуть прикмети і наука
24tv
2025-08-22T19:00:41Z
Скільки клубів ставали чемпіонами в еліті українського футболу: хто є рекордсменом
24tv
2025-08-23T02:33:06Z
Інтер підписав півзахисника Ланса Анді Діуфа
Football.ua
2025-08-22T21:45:31Z
Гол Ло Чельсо приніс Бетісу перемогу над Алавесом
Football.ua
2025-08-22T21:33:41Z
Український плавець Шеремет став чемпіоном світу серед юніорів
ГЛАВКОМ NET
2025-08-22T20:54:44Z
ПСЖ не без проблем здолав Анже без участі Забарного
Football.ua
2025-08-22T20:51:48Z
Дорощук вперше в кар'єрі здобув золото Діамантової ліги
ГЛАВКОМ NET
2025-08-22T20:48:03Z
Баварія ритуальним жертвоприношенням РБ Лейпциг із хет-триком Кейна відкрила сезон-2025/26 у Бундеслізі
Football.ua
2025-08-22T20:33:28Z
Голкіпер Арсеналу перейшов до Вердера
Football.ua
2025-08-22T20:24:06Z
Колишній чемпіон світу застеріг "Нового Майка Тайсона" від бою з Усиком
24tv
2025-08-22T20:12:38Z