Umělé „elektrárny“ využívají energii z vánku a dešťových kapek

Foto: American Chemical Society

Falešné rostliny se přesouvají do 21. století. Výzkumníci vyvinuli doslova „rostlinné elektrárny“. Malé generátory ve tvaru listů, které vyrábějí elektřinu z vanoucího větru nebo padajících dešťových kapek. Tým ACS Udržitelná chemie a inženýrství, testoval energetické kombajny jejich začleněním do umělých rostlin.

Elektrická energie může být vyrobena v přírodě několika způsoby. Například solární panely přeměňují světelnou energii ze slunce a větrné turbíny přeměňují kinetickou energii pohybujícího se vzduchu. Tyto metody však obvykle spoléhají na jeden zdroj, a proto jsou účinné pouze tehdy, když je tento zdroj dostupný. Solární panely nefungují například po západu slunce a klidný den nevygeneruje mnoho větrné energie.

V poslední době se objevily vícezdrojové energetické sklízeče jako metoda pro zachycení energie z různých obnovitelných zdrojů v jednom zařízení, čímž se maximalizuje potenciální výstup. Takže Ravinder Dahiya a kolegové chtěli vytvořit vícezdrojový energetický kombajn, který by mohl generovat energii z větru i deště.

Tým postavil dva různé typy kolektorů energie: triboelektrický nanogenerátor (TENG) pro zachycení kinetické energie z větru a generátor energie na bázi kapek (DEG) pro sběr energie z padajících dešťových kapek. TENG se skládal z vrstvy nylonových nanovláken vložených mezi vrstvy polytetrafluorethylenu, běžněji známého jako teflon, a měděné elektrody.

Foto: Převzato z ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2024, DOI: 10.1021/acssuschemeng.3c03620 Falešné rostliny se přesouvají do 21. století! Výzkumníci vyvinuli doslova „elektrárny“ – malé generátory ve tvaru listů, které vyrábějí elektřinu z vanoucího vánku nebo padajících dešťových kapek – a popsali je v ACS Sustainable Chemistry & Engineering . Tým testoval energetické kombajny jejich začleněním do umělých rostlin. Elektrickou energii lze z přírody vyrábět několika způsoby. Například solární panely přeměňují světelnou energii ze slunce a větrné turbíny přeměňují kinetickou energii pohybujícího se vzduchu. Tyto metody však obvykle spoléhají na jeden zdroj, a proto jsou účinné pouze tehdy, když je tento zdroj dostupný. Solární panely nefungují například po západu slunce a klidný den nevygeneruje mnoho větrné energie. V poslední době se objevily vícezdrojové energetické kombajny jako metoda pro zachycení energie z různých obnovitelných zdrojů v jednom zařízení, čímž se maximalizuje potenciální výstup. Takže Ravinder Dahiya a kolegové chtěli vytvořit vícezdrojový energetický kombajn, který by mohl generovat energii z větru i deště. Tým postavil dva různé typy kolektorů energie: triboelektrický nanogenerátor (TENG) pro zachycení kinetické energie z větru a

Statické náboje byly generovány a přeměněny na elektřinu, když se vrstvy stlačily do sebe. Teflon byl také použit k výrobě DEG, který byl vodotěsný a pokrytý vodivou tkaninou, aby fungoval jako elektrody. Když kapky deště dopadly na jednu z elektrod, způsobily nerovnováhu nábojů a generovaly proud. Za optimálních podmínek TENG produkoval 252 V energie a DEG 113 V, ale pouze po krátkou dobu.

Tým namontoval DEG na vrchol TENG a začlenil verze ve tvaru listu do umělé rostliny. Když byly generátory ve tvaru listu vystaveny podmínkám napodobujícím přirozený vítr a déšť, napájely 10 LED světel v krátkých záblescích. Toto osvědčené „elektrárenské“ zařízení by mohlo být dále vyvinuto do větších systémů nebo sítí elektráren k výrobě čisté energie z přírodních zdrojů, říkají vědci.

Další informace: Guanbo Min et al, Vícezdrojový kombajn na textil a rostliny pro výrobu čisté energie z větru a kapek dešťové vody, ACS Sustainable Chemistry & Engineering (2024). DOI: 10.1021/acssuschemeng.3c03620