В то время как для работы обычных гидроэлектрических ячеек необходим солнечный свет, ученые из Китайской академии наук уверяют, что их разработке это не нужно — а вкупе с ее устойчивостью к ветру и влажности означает, что ее можно использовать в суровых условиях, таких как пустыни, и в темноте.
Герметичная гидроэлектрическая ячейка (ГГЯ) для сбора окружающего тепла описана в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
«Мы ожидаем, что ГГЯ и гидроэлектрический эффект внутренней циркуляции позволят производить электроэнергию с низкой стоимостью, легкой доступностью и широкой применимостью», — рассчитывают изобретатели.
По их утверждению, ячейка достигла стабильной выработки электроэнергии в течение 160 часов при незначительном потреблении воды, что может сделать ее подходящей для эксплуатации в экстремальных условиях, таких как пустыни с дефицитом воды, влажные тропические леса и подземные инженерные объекты.
Гидроэлектрогенераторы, извлекающие энергию из взаимодействия воды с поверхностями, относятся к источникам зеленой энергии, которые способствуют снижению зависимости от ископаемого топлива. Но их применение ограничено условиями окружающей среды — такими как свет и ветер, и требует непрерывного расхода воды.
Чтобы преодолеть эти проблемы, исследователи разработали герметичную ячейку с внутренним блоком генерации из сажи и папиросной бумаги, чтобы обеспечить капиллярное действие.
«Небольшие колебания температуры окружающей среды и разработанный гетерогенный впитывающий двойной слой обеспечивают непрерывное испарение и капиллярный поток внутри герметичной ячейки, формируя [процесс] циркуляции воды», — сказано в статье.
Неисчерпаемый источник низкопотенциальной энергии в виде тепла окружающей среды порождает капиллярное испарение и производит электроэнергию. И хотя устройство вырабатывает умеренное напряжение разомкнутой цепи, онл, учитывая нулевое потребление воды, обладает самой высокой эффективностью сохранения энергии.
Универсальность применения, стабильная выработка и отсутствие потребления делают ГГЯ эффективной для самых разных ситуаций, заключили разработчики.