QAZAQ GREEN.  Ғалымдар суды құрылымдық элемент ретінде де, электрод ретінде де қолдана отырып, жаңбыр тамшыларынан электр энергиясын өндіретін қалқымалы құрылғы ойлап тапты. Жаңа сумен біріктірілген генератор жоғары энергия шығымын көрсетеді және тікелей су бетінде жұмыс істейді. Зерттеу Нанкин аэронавтика және астронавтика университетінде жүргізілді және National Science Review журналында жарияланды, деп хабарлайды SciTechDaily.

Жаңбыр тамшыларынан дәстүрлі электр генераторлары металл электродпен қатты төсенішке орналастырылған диэлектрлік үлдірге негізделген. Мұндай жүйелер жүздеген вольтты бере алатынына қарамастан, олардың ауқымдылығы, қымбат материалдары және масштабтаудың күрделілігі олардың практикалық қолданылуын шектейді. Жаңа тәсіл қатты негізді жояды: құрылғы бір уақытта салмақ түсетін платформа және өткізгіш электрод рөлін атқаратын суда жүзеді. Бұл салыстырмалы генерация деңгейін сақтай отырып, массаны шамамен 80%-ға азайтуға және дәстүрлі модельдермен салыстырғанда құнын екі есеге төмендетуге мүмкіндік береді.

Жаңбыр тамшылары диэлектрлік бетке түскенде, судың табиғи қасиеттері — сығылмауы және жоғары беттік энергия — тұрақтылықты қамтамасыз етеді, бұл тамшылардың тиімді таралуына және зарядтардың бөлінуін бастауға мүмкіндік береді. Судағы иондар заряд тасымалдаушы рөлін атқарады, бұл құрылғыға әр тамшыдан шамамен 250 вольт — дәстүрлі жер жүйелері деңгейінде кернеу өндіруге мүмкіндік береді.

Сынақтар генератордың температура мен тұз мөлшерінің кең диапазонында, сондай-ақ биологиялық ластанған көл суының әсері кезінде де тұрақтылығын растады.   Диэлектрлік қабаттың химиялық инерттілігі мен су негізінің арқасында құрылғы басқа энергетикалық жүйелер тез бұзылатын жерде жұмыс қабілетін сақтап қалды. Тұрақтылықты арттыру үшін судың беттік керілуін қолданатын дренаждық саңылаулар әзірленді: олар суды төмен қарай өткізеді, бірақ артық ылғалдың жиналуына және қуаттың жоғалуына жол бермей, кері ағынды бөгейді.

Негізгі жетістіктердің бірі масштабталу болды. Зерттеу тобы 0,3 шаршы метрлік кіріктірілген модульді көрсетті — бұл алдыңғы үлгілерге қарағанда едәуір үлкен. Ол бір уақытта 50 жарық-диодты қуаттандырды және конденсаторларды бірнеше минут ішінде пайдалы кернеулерге дейін зарядтады. Болашақта мұндай жүйелер жер ресурстарын пайдаланбай жаңартылатын энергиямен қамтамасыз ете отырып, көлдерде, су қоймаларында немесе теңіз акваторияларында орналасуы мүмкін.

Профессор Уанлин Гоның айтуынша, әзірлеме табиғи материалдарды инженерлік шешімдерге біріктірудің мысалы болып табылады: су құрылымдық және электрлік функцияларды орындайды, бұл жүйені жеңіл, үнемді және ауқымды етеді. Жаңбыр энергиясынан басқа, мұндай құрылғылар судың сапасын, тұздылығын немесе ластануын бақылау үшін датчиктерді қуаттай алады. Тұрақты жауын-шашын болатын аймақтарда олар таратылған немесе автономды энергетикалық жүйелердің бөлігі бола алады.

Авторлар ауқымды енгізу үшін одан әрі инженерлік жетілдірулер қажет екенін атап өтті — тамшылардың нақты мөлшері мен түсу жылдамдығы әр түрлі, ал үлкен диэлектрлік үлдірлер динамикалық ауа-райы жағдайларына төтеп беруі керек. Дегенмен, ұсынылған, сенімді және тиімді прототип құрлықпен байланыссыз практикалық гидровольтаика жүйелеріне маңызды қадам болып табылады.