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
«Срочно покидать города»: что известно о предполагаемой мести России за «Паутину»
Comments UA
2025-06-04T12:09:24Z
Часики тикают: почему у Украины осталось времени всего до конца июня
Comments UA
2025-06-04T12:42:14Z
Илон Маск отреагировал на удары по аэродромам в РФ
Корреспондент
2025-06-01T20:27:08Z
Полный разворот от Украины, какое решение приняли у Трампа, помимо пропуска Рамштайна
Comments UA
2025-06-04T12:30:15Z
На войне погибла оператор дронов Екатерина Троян
Gazeta UA
2025-06-09T00:39:50Z
Зеленский допустил, в каком случае РФ может выиграть войну против Украины
Gazeta UA
2025-06-09T00:24:15Z
Появилась реакция НАТО на удары Украины по аэродромам РФ и Крымскому мосту
Comments UA
2025-06-04T12:33:35Z
Кремль впервые отреагировал на операцию Паутина
Корреспондент
2025-06-03T11:18:55Z
Зеленский: Путин лжет об "ответных ударах", наибольшая атака по Украине была до "Паутины"
Лига
2025-06-08T15:06:49Z
Что нельзя делать на Троицу 2025: полный список запретов
Факти ICTV
2025-06-08T04:42:04Z
4 категории мужчин исключат из воинского учета: их не мобилизуют
UAToday
2025-06-04T13:03:41Z
RMF 24: в Польше на границе с Украиной нашли брошенные системы ЗРК, предназначенные Киеву
Лига
2025-06-04T12:21:34Z
8 июня - сегодня День святой Троицы, что нельзя делать, все об этом дне
Комсомольская правда
2025-06-08T02:34:32Z
РФ запустила ракеты с Ту-22: куда прилетело
Корреспондент
2025-06-09T00:12:23Z
РФ атакует Украину: в небе 5 ТУ-95, 4 ТУ22м3 и рой шахедов
GlavRed
2025-06-08T23:27:33Z
Бесплатные продукты для ВПЛ: украинцам раздают пищу, что важно знать о такой помощи
Политека
2025-06-05T13:31:59Z
Двум категориям украинцев не перечислят пенсию: кто и почему останется без надбавки
Знай
2025-06-08T12:30:26Z
Владельцы земельных участков хватаются за голову: придется выложить до 30 тысяч
Знай
2025-06-04T12:30:36Z
Пять самых грязных вещей в спальне
Gazeta UA
2025-06-08T17:54:02Z
Россия уничтожает уникальное "розовое" озеро в Украине: его называют аналогом Мертвого моря
Telegraf
2025-06-07T15:33:19Z
Как прогнать всех насекомых из дома без "химии": один запах заставит их сбежать навсегда
UAToday
2025-06-03T14:15:46Z
Салат "Летний Оливье": хрустящий, свежий и очень вкусный
TSN
2025-06-04T12:36:31Z
"Купаться скоро тоже будет платно": цены на пляжах Одессы удивили украинцев
Telegraf
2025-06-08T19:42:17Z
Несколько причин: раскрыто, почему кошки сбрасывают вещи со стола
Фокус
2025-06-08T18:27:35Z
Оккупанты превратили его в грязную лужу: в Украине исчезает уникальное Чистое озеро
Telegraf
2025-06-04T13:03:16Z
Пять фруктов, которые созревают после того, как их сорвали
Gazeta UA
2025-06-08T13:36:56Z
"Клубніка, суниця чи полуниця": как правильно называть первую ягоду летнего сезона
Gazeta UA
2025-06-08T12:24:34Z
Какие платья нельзя носить женщинам за 50: такие модели выглядят нелепо и добавляют возраст
TSN
2025-05-26T16:48:44Z
Джамала продала дом под Киевом: певица назвала причину и где сейчас живет с детьми
TSN
2025-05-26T18:18:35Z
54-летняя Наоми Кэмпбелл снялась для глянца в откровенных образах
Gazeta UA
2025-06-04T12:03:15Z
Лилия Ребрик восхитила романтикой с мужем на вокзале и показалась сразу с тремя дочерьми
TSN
2025-06-04T12:36:19Z
Мрачное фото из "Сияния": раскрыта тайна известного снимка
Фокус
2025-06-08T15:27:32Z
Игра в обруч: Урывский vs Лятошинский
ZN UA
2025-06-08T14:00:51Z
Рада стать бабушкой: Волочкова заговорила о пополнении
GlavRed
2025-06-04T11:51:55Z
Киркоров вызверился на Малахова и оскорбил его
GlavRed
2025-06-04T19:42:05Z
Олена Тополя рассказала о пластической операции
Корреспондент
2025-06-03T08:57:59Z
Эвакуация из города Сумы: что известно
Comments UA
2025-06-08T20:39:14Z
Срыв обмена пленными и телами погибших: что заявили в РФ
Comments UA
2025-06-07T18:15:21Z
Буданов: Обмен телами погибших запланирован на следующую неделю
Лига
2025-06-08T12:30:52Z
В Украине станет прохладнее: синоптик порадовала прогнозом на понедельник
Gazeta UA
2025-06-08T13:21:49Z
Не игнорируйте тревоги: россияне подняли стратегическую авиацию для обстрелов Украины
Gazeta UA
2025-06-08T23:12:11Z
"Шахеды" атакуют Ровно: в городе громкие взрывы
ZN UA
2025-06-08T22:21:58Z
С продвижением россиян появилась новая опасность для Сум
Telegraf
2025-06-07T11:15:23Z
В Сумской области не эвакуируются из-за ТЦК: что известно
Comments UA
2025-06-08T13:18:36Z
Удар по Харькову: повреждены более 30 домов и транспортное депо
Корреспондент
2025-05-30T07:30:06Z
Škoda Favorit 1987 года переосмыслили как электрокар для нового поколения
Корреспондент
2025-05-29T18:15:23Z
Как охладить сиденье и руль в салоне авто летом: простой лайфхак
Gazeta UA
2025-06-08T11:27:54Z
В Киеве заметили редкий заряженный кроссовер Volkswagen на 300 сил
Фокус
2025-06-08T08:36:41Z
Как самостоятельно поменять дворники на авто: алгоритм действий
Gazeta UA
2025-06-08T06:39:35Z
Мастер создал копию культового суперкара Ferrari с дверями как у Lamborghini
Фокус
2025-06-07T09:27:10Z
Спасет от жары и духоты. Сколько в Украине стоит вентилятор в авто
Telegraf
2025-06-07T07:24:01Z
Выгодные условия : как стать владельцем Mazda CX-5 уже сегодня
Корреспондент
2025-06-07T06:39:23Z
Suzuki остановила производство популярного авто из-за ограничения Китая на редкоземельные элементы
Хвиля
2025-06-07T01:12:51Z
Электромобиль Nissan стал хитом в Китае и выйдет на глобальный рынок
Корреспондент
2025-06-06T18:48:28Z
Последствия сильных взрывов в Киеве: куда попали россияне
Comments UA
2025-06-06T03:45:35Z
В Киеве 14-летний мальчик упал с канатного аттракциона, его госпитализировали
Комсомольская правда
2025-06-08T14:24:19Z
В Польше голый украинец бегал по улице и прыгал на авто
TSN
2025-05-28T15:21:21Z
Трагический инцидент на отдыхе: девушка погибла во время полета на парасейлинге
Comments UA
2025-06-04T12:27:23Z
В Одесской области в ДТП погибла мать с двумя детьми
Корреспондент
2025-06-08T22:48:40Z
В Энгельсе третий день горит нефтебаза после атаки ВСУ
UAToday
2025-06-08T20:39:54Z
В России группа врачей продавала детей за границу
Корреспондент
2025-05-31T18:33:20Z
В Киеве на американца упал балкон у подъезда многоэтажки
VGorode
2025-05-29T12:57:14Z
Россияне сбросили бомбы на Харьков: есть погибшие и раненые
Telegraf
2025-06-07T23:21:05Z
Шесть продуктов, которые уберегут от обезвоживания летом
Gazeta UA
2025-06-08T16:00:43Z
Делает пищу смертельно опасной: врачи назвали частую ошибку при употреблении популярного продукта
Знай
2025-06-07T10:51:21Z
Что происходит с давлением, когда вы пьете чай с шоколадом
UAToday
2025-06-07T09:03:19Z
Влияет на щитовидку и вызывает аллергию: врачи назвали самый вредный для здоровья чай
Знай
2025-06-07T16:51:36Z
Осторожно, ботулизм: как избежать опасного заболевания
ZN UA
2025-06-08T22:24:32Z
Две привычки, которые помогут избежать наследственных сердечных заболеваний
Gazeta UA
2025-06-08T18:39:08Z
То, что ты ешь, может сделать тебя несчастным: учёные бьют тревогу
Знай
2025-06-04T12:51:48Z
Как научиться спать на спине каждую ночь: несколько советов и почему это полезно
Gazeta UA
2025-06-08T17:24:50Z
Назвали наиболее необычную вещь, которая идеально отбеливает одежду
Gazeta UA
2025-06-08T16:18:20Z
Российские акции обвалились после ударов СБУ по аэродромам
Корреспондент
2025-06-01T17:42:33Z
Тарифы выросли на 50% за выходные: Попенко объяснил, кто завышает цены на свет для украинцев
Хвиля
2025-06-08T12:15:11Z
Из-за 10-секундного опоздания самолет не пустили на посадку в Мюнхене - пассажиры провели в пути еще 12 часов
Апостроф
2025-06-04T11:57:13Z
Курс валют на выходные, 31 мая и 1 июня: сколько стоят доллар, евро и злотый
TSN
2025-05-31T06:51:29Z
"Ощадбанк" разоблачили на махинациях с оформлением карт: страдают даже пенсионеры
Знай
2025-06-08T19:12:55Z
Обучение в вузах не засчитают в страховой стаж для пенсии: кому и что с этим делать
Знай
2025-06-08T18:06:32Z
В Украине появится линия по выпуску 155-мм снарядов при участии чешской CSG, — Милитарный
Фокус
2025-06-04T12:36:13Z
Курс валют на 5 июня: сколько будут стоить доллар, евро и злотый
TSN
2025-06-04T12:48:57Z
Швеция ослабляет 100-летнюю жесткую монополию на продажу алкоголя
Европейская правда
2025-05-31T21:00:54Z
Связь будет даже при блэкаутах: как продлить заряд батареи на смартфоне
Знай
2025-06-04T18:51:04Z
Pornhub остановил показ порно в одной из стран Европы: какая причина
Comments UA
2025-06-04T12:57:24Z
В Украине могут начаться отключение мобильной связи: причины и продолжительность
Знай
2025-06-06T04:36:53Z
ГУР "выключил" сервисы российской железной дороги
Корреспондент
2025-06-08T15:36:08Z
Спецназ против террористов и зомби: Корейцы показали зрелищный экшен MUDANG: Two Hearts — выйдет в 2026 году
GameMag
2025-06-08T23:01:39Z
Официально: Xbox-флагманы Forza, Gears of War и Fable вернутся в 2026 году — и Halo, похоже, тоже
GameMag
2025-06-08T23:00:52Z
Авторы Life is Strange представили научно-фантастическое приключение Aphelion — стартует сразу в Xbox Game Pass
GameMag
2025-06-08T23:00:21Z
От небес до центра Земли: Ubisoft выпустит Anno 117: Pax Romana в ноябре
GameMag
2025-06-08T21:33:09Z
Гнетущая атмосфера и ужасные мутанты в новом трейлере хоррора Cronos: The New Dawn от создателей ремейка Silent Hill 2
GameMag
2025-06-08T21:21:56Z
Впервые за 28 лет: украинка стала чемпионкой Европы по художественной гимнастике
Апостроф
2025-06-08T13:43:28Z
Главный тренер львовского Руха уходит с должности досрочно
Корреспондент
2025-06-04T14:03:40Z
Гарсия перед провальным боем травмировался: Была операция
Корреспондент
2025-05-28T21:30:01Z
Составлена символическая сборная команда Лиги чемпионов
Корреспондент
2025-06-01T17:24:06Z
Тренер отказал Левандовскому в возможности отдохнуть и услышал отказ от игр
Корреспондент
2025-06-08T21:03:25Z
Переизобрести велосипед на Unreal Engine 5: Обзор Tour de France
GameMag
2025-06-08T20:58:39Z
Лига наций-2024/25: расписание и результаты матчей финальной стадии
UAToday
2025-06-08T20:39:08Z
Победителем Ролан Гаррос-2025 становится Карлос Алькарас
Корреспондент
2025-06-08T19:54:17Z
Аль-Хиляль после отказа Осимхена обратил взоры на Дьекереша
Корреспондент
2025-06-08T19:15:38Z