Snaga u svakoj kapi – kako kiša postaje električna energija

Energija je svuda oko nas – u vazduhu, u talasima, pa čak i u travi pod našim nogama. Ključno pitanje otuda nije da li energije ima, već da li ćemo uspeti da je iskoristimo na pravi način.

U potrazi za odgovorima, naučnici širom svijeta neumorno razvijaju tehnologije koje nam omogućavaju da crpimo čistu energiju iz prirode. Jedan zanimljiv iskorak stiže od istraživača Američkog hemijskog društva, koji su uspeli da proizvedu električnu energiju koristeći kišne kapi.

Kako to funkcioniše? Kada tekuća voda pokreće turbinu, stvara se električna energija – to je osnova hidroelektrične energije. Ipak, ovaj metod zahteva velike količine vode i odgovarajuću infrastrukturu, pa je ograničen na riječne tokove i veće vodene površine. Šta se dešava kada imamo manju količinu vode, kao što je kiša? Tu na scenu stupa inovativni pristup koji koristi električno naelektrisanje.

Naime, kada voda teče kroz kanal sa provodnom unutrašnjom površinom, dolazi do odvajanja električnih naboja. Ovaj fenomen može se iskoristiti za proizvodnju struje, ali dosadašnji pokušaji su bili neefikasni jer se interakcija dešava samo na površini kanala. Naučnici su pokušavali da riješe ovaj problem pravljenjem mikro i nano-kanala koji bi povećali površinu, ali voda prirodno ne prolazi lako kroz tako male otvore. A kada se veštački pumpa, potroši se više energije nego što se proizvede.

Pročitajte još:

• Kompanija Lego otvorila fabriku sa 12.400 solarnih panela na krovu
• Inovacija iz Finske: Primjenom specijalnih lasera, obično staklo postaje solarni prozor
• Najveći solarni sistem na stadionu u Njemačkoj: 11.000 panela i baterijsko skladište od 3,4 MWh

Zato su istraživači osmislili novi pristup – korišćenje većih kanala kroz koje bi mogla slobodno da protiče kišnica.

Oni su izgradili jednostavan sistem: voda je kapala iz metalne igle, formirajući kapljice slične onima koje padaju tokom kiše. Te kapljice padale su u vertikalnu, usku cijev od polimera visoku 32 centimetra i prečnika svega dva milimetra. Kada bi kapljice udarile u vrh cijevi, formirali bi se kratki vodeni stubovi razdvojeni džepovima vazduha – fenomen poznat kao plug flow. Tokom spuštanja niz cijev, voda je dolazila u kontakt sa unutrašnjim zidovima što je dovodilo do odvajanja električnih naboja. Voda se potom skupljala u posudi ispod cevi, a žice postavljene na vrhu cijevi i u posudi sakupljale su nastalu električnu energiju.

Rezultati su bili izuzetno ohrabrujući: sistem je uspeo da pretvori više od 10 odsto energije vode koja pada u električnu energiju. U poređenju sa konstantnim, neprekinutim tokom vode, ovaj metod je generisao čak 100.000 puta više elektriciteta.

Još zanimljivije – u drugom eksperimentu, tim je otkrio da istovremeno ili uzastopno korišćenje dvije cijevi udvostručuje količinu proizvedene energije. Kada su vodu usmerili kroz četiri cijevi istovremeno, uspeli su da napajaju 12 LED sijalica koje su svetlele neprekidno 20 sekundi.

Ova tehnologija ima potencijal da ponudi jednostavniju, jeftiniju i lakše održivu alternativu klasičnim hidroelektranama. Zbog svog kompaktnog dizajna, može se lako prilagoditi urbanim sredinama – na primjer, za postavljanje na krovove zgrada, gdje bi skupljala energiju direktno iz kiše.

Milena Maglovski

Članak Snaga u svakoj kapi – kako kiša postaje električna energija se pojavljuje prvo na Energetski Portal.