Санкт-ПетербургПеременная облачность+14°C

В США придумали, как получать электричество из снега

снег
Фото © pixabay.com

Учёные из Калифорнийского университета заявили, что изобрели принципиально новое генерирующее электроэнергию устройство. Об этом сообщает официальный сайт американского вуза.

По словам руководителя научной группы Ричарда Кейнера, этот недорогой и малогабаритный прибор может работать автономно или же стать дополнительной опцией в солнечной батарее, повысив её эффективность. Кроме того, он способен исполнять роль метеорологической станции, сообщая о количестве выпавших осадков, а также направлении и силе ветра.

«Статическое электричество возникает из взаимодействия одного материала, который захватывает электроны, и другого, который их отдаёт. Снег положительно заряжен и отдаёт электроны. Поэтому мы подумали, почему бы не создать изделие с противоположным зарядом и не извлечь электричество?», - пояснил Ричард Кейнер.

После тестирования большого числа материалов, включая алюминиевую фольгу и тефлон, учёные напечатали на 3D-принтере опытный образец устройства, выполненного из силикона в сочетании с электродами для захвата заряда и некоторыми другими элементами. Команда считает, что его производство в промышленных масштабах может начаться довольно скоро, учитывая «простоту изготовления и доступность силикона».

Называться этот прибор, производящий энергию «практически из ничего», будет трибоэлектрическим наногенератором на основе снега (snow TENG). А основной его задачей, судя по всему, станет повышение эффективности работы солнечных батарей в климатических поясах, не адаптированных для их использования.

Тоталь
Фото © www.total.com

«Около 30% поверхности Земли каждую зиму покрывается снегом. Солнечные батареи часто не работают, поскольку им не хватает света для полноценного функционирования. Новое устройство может быть интегрировано в панели для того, чтобы обеспечить непрерывное питание, когда идёт снег», - считает соавтор проекта Махер Эль-Кади.

О солнечных батареях речь зашла не случайно. Дело в том, что исследования Кейнера и его группы финансировались компанией Nanotech Energy, которая специализируется на внедрении инноваций на основе графена – самого прочного в мире материала. Он может быть использован для опреснения морской воды, в автомобильных аккумуляторах, электронике и возобновляемой энергетике.

Обычная кремниевая солнечная батарея преобразует в электричество только часть световой энергии. В тех регионах, где практически круглый год безоблачное небо, этого вполне достаточно, но в средней полосе или на севере, данный фактор становится определяющим и не позволяет панелям конкурировать с углеводородами. Ситуация может измениться лишь в том случае, если материал, из которого они созданы, сможет преобразовывать падающий свет в большее число электронов.

В Nanotech Energy считают, что причиной такого развития событий может стать именно массовое внедрение технологий на основе графена. Ещё один путь, ведущий к популяризации ВИЭ, - вложения в инновации, которые повышают способность солнечных батарей работать в ненастную погоду. Таких, как наногенератор, изобретённый в Калифорнийском университете.

ветрогенератор
Фото © pixabay.com

Справедливости ради следует отметить, что это далеко не первая идея, связанная с получением энергии «из воздуха». Например, американский инженер Энтони Мамо предложил соединить трубой регионы, где, как правило, фиксируется повышенное атмосферное давление с районами, где оно обычно пониженное. В этом случае воздух из одной области будет постоянно дуть в другую и крутить турбину, установленную на выходе.

Изобретатель получил патент и создал компанию, которая пытается реализовать его идею в штате Аризона. Для того, чтобы зависимость от капризов погоды была не слишком значительной, а «сквозняк» максимально сильным, к генератору с разных сторон света должны быть подведены сразу несколько труб, оснащённых заслонками для выбора наилучшего места забора воздуха.

Пока, впрочем, никакой информации об успехе этого проекта, несмотря на то, что с начала его реализации прошло несколько лет, не поступало. Так же, как и о внедрении в производство результатов исследований Чарльза Милликена и Гарольда Мэя из медицинского университета Южной Каролины. Они предложили использовать в качестве источника электричества так называемую десульфитобактерию.

Этот микроорганизм вырабатывает электричество, питаясь любой грязью, в том числе ядами и мусором. По словам учёных, «если воткнуть в отходы, насыщенные бактериями, один электрод, а другой разместить в воде, появится электричество, которого хватит для работы компьютера».

ЛЭП
Фото © pixabay.com

Использовать мусор в качестве источника энергии в своё время предлагал и экс-глава украинской части Луганщины Геннадий Москаль. Таким образом он пытался найти замену донбасскому углю. Чиновник даже попросил специальную комиссию по регулированию в сферах энергетики и коммунальных услуг установить пониженный тариф за электроэнергию, получаемую в результате сжигания бытовых отходов.

Реализовать предложение Москаля не удалось. Вместо этого Незалежная начала покупать в ЮАР уголь, который не горел, поскольку не подходил для топки в украинских ТЭС. А затем – приобретать у словаков более дорогой, чем у «Газпрома» реверсный газ.

А вот финны давно освоили производство электроэнергии из мусора. Метан, который выделяют отходы на полигонах, откачивают специальными насосами и используют в турбине для выработки тепла и электричества. Часть идёт на нужды самого мусороперерабатывающего завода, а излишки продаются окрестным предприятиям и муниципалитетам. Так наши северные соседи заботятся об экологии и одновременно повышают энергоэффективность.

Материал Best in snow: New scientific device creates electricity from snowfall опубликован на портале USLA