Έρευνα-επανάσταση στην ηλεκτρική ενέργεια: Πως η βροχή θα αποτελέσει το μέλλον των ανανεώσιμων πηγών
Μια συγκεκριμένη τεχνική παραγωγής ενέργειας πιστεύεται πως θα είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε βροχερά μέρη όπως η Σιγκαπούρη.
Η υδροηλεκτρική ενέργεια κατά κόρον βασίζεται στην κίνηση του νερού για την παραγωγή ηλεκτρισμού μέσω μηχανικής ενέργειας, όπως η περιστροφή των στροβίλων σε ένα φράγμα. Αλλά αυτή η νέα μέθοδος, που δημοσιεύτηκε στις 16 Απριλίου στο ACS Central Science, αξιοποιεί τις μικροσκοπικές «εκρήξεις» ενέργειας που πυροδοτούνται όταν η βροχή πέφτει σε έναν στενό σωλήνα.
«Υπάρχει πολλή ενέργεια στη βροχή», λέει ο Siowling Soh, μηχανικός στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης.
Η έρευνα του μηχανικού και των συναδέλφων του βασίζεται στον διαχωρισμό φορτίου, μια διαδικασία όπου τα αντίθετα φορτισμένα σωματίδια διαιρούνται, δημιουργώντας μια τάση μεταξύ τους.
Προηγούμενα πειράματα έχουν διαπιστώσει ότι το νερό που ρέει μέσα από έναν αγώγιμο σωλήνα δημιουργεί επίσης διαχωρισμό φορτίου, όπως αναφέρεται σε άρθρο του Sciencenews.org. Καθώς το νερό ρέει, αρνητικά φορτισμένα μόρια υδροξειδίου συσσωρεύονται στην επιφάνεια του σωλήνα, αφήνοντας μια περίσσεια θετικά φορτισμένων ιόντων υδρογόνου στο νερό. Παρόλα αυτά η ποσότητα διαχωρισμού φορτίου είναι αμελητέα και η ενέργεια που παράγεται αντισταθμίζεται από την ισχύ που απαιτείται για την άντληση νερού μέσω του συστήματος.
Η παράκαμψη εμποδίου που θα φέρει επανάσταση
Ο Soh, ωστόσο, βρήκε τρόπο να παρακάμψει το συγκεκριμένο εμπόδιο. Αντί να χρησιμοποιήσει μια συνεχή ροή νερού, αυτός και η ομάδα του έριξαν σταγόνες σαν βροχή σε έναν σωλήνα πλάτους δύο χιλιοστών. Μέσα σε αυτόν, οι σταγόνες νερού έρρεαν με θύλακες αέρα μεταξύ τους, δημιουργώντας ένα μοτίβο κίνησης που ονομάζεται ροή βύσματος. Οι ροές βύσματος προκαλούν υψηλότερες ποσότητες διαχωρισμού φορτίου από τις συνεχείς ροές, λέει ο Soh, με αποτέλεσμα να παράγεται περίπου 100.000 φορές περισσότερη ενέργεια.
Αφού ταξίδεψε κατά μήκος του σωλήνα, κάθε φορτισμένη σταγόνα έπεσε σε ένα «κύπελλο» από ανοξείδωτο χάλυβα. Καλώδια που συνδέονταν στον σωλήνα και στο κύπελλο επέτρεπαν στο συσσωρευμένο φορτίο να τροφοδοτεί κυκλώματα, δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα. Η ροή από τέσσερις σωλήνες μήκους 32 εκατοστών για 20 δευτερόλεπτα παρήγαγε αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσει συνεχώς 12 λαμπτήρες LED.
«Πιστεύουμε ότι θα είναι χρήσιμο σε βροχερά μέρη, συμπεριλαμβανομένων τροπικών χωρών όπως η Σιγκαπούρη», λέει ο Soh.
