雨水发电:新方法展现出希望

知新了了 2025-04-17 09:18:32

微小的水滴可能看起来不像强大的能源生产者,但一种新的方法显示了简单的管道如何将降雨转化为能源。在测试中,这种方法能够点亮12盏LED灯。

当谈到从水中产生清洁能源时,水力发电肯定是首先想到的。但公用事业级涡轮机的问题是,它们需要大量的水流才能运行,因此它们的安装位置有限。波浪能也在稳步发展,但同样,这种发电方式是针对特定地点的。

但还有另一种水曾一度覆盖着几乎整个地球:雨滴。现在,新加坡国立大学的研究人员已经证明,可能有一种方法可以通过引导水滴以某种方式产生能量。

这项新研究的通讯作者Soowling Soh说:“通过垂直管道落下的水通过一种特殊的水流模式产生大量的电:平推流。”“这种平推流模式可以收集雨水能量,产生清洁和可再生的电力。”

Soowling Soh参考的模式是通过团队实验室中的雨水模拟装置建立的。研究人员创造了一个顶部有金属针的塔,可以让雨滴大小的水滴出来。在它下面,他们放置了一个32厘米高(12英寸)、直径2毫米(0.07英寸)的管子。这种管子是由导电聚合物制成的。当液滴撞到管的顶部时,它们被撞成碎片,碎片之间有空气,这种模式被称为平推流。

当空气和水沿着管道流动时,水中的电荷分离,连接在管道顶部的电线和下面的收集杯收集产生的电。平推流系统的效率是稳定水流测试系统的五倍。它最终能够将大约10%的来自落水的能量转化为电能。

进一步的测试表明,使用两根电子管可以使发电量增加一倍,足以连续为12个LED供电20秒。虽然这不是胡佛水坝,但研究人员认为,他们的系统最终可以大量安装在城市屋顶等地区,在那里他们可以为建筑物的整体清洁能源供应做出贡献。他们还说,通过他们系统的水滴比实际降雨的速度要慢得多,所以这个系统在实际的室外条件下应该一样好,甚至更好。

这项研究发表在ACS中央科学杂志上。

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