Знаем, че днес креативността играе основна роля в създаването на нови начини за получаване на енергия. В този случай учените проучват дали може да бъде генерират електричество със сняг. В зимни ситуации, когато се използват фотоволтаични системи, може да има усложнения поради натрупване на сняг. Въпреки това, група изследователи са разработили устройство, което може да генерира електричество от сняг, иновация, която може да бъде много полезна в студени райони.
Генерирайте електричество със сняг
Университетът на Калифорния (UCLA) разработи първото по рода си устройство, което генерира електричество, използвайки падащ сняг. Това устройство се отличава с това, че е икономичен и много адаптивен, тъй като е тънък, гъвкав и наподобява найлонов лист. Според Ричард Канер, водещ автор на изследването и професор по материалознание в UCLA, това устройство може да работи в отдалечени райони от генерира собствена енергия без нужда от батерии.
Устройството е наименувано базиран на сняг трибоелектричен наногенератор (или TENG) и генерира електричество чрез статично електричество. Като се възползва от обмена на електрони между снега и определени материали, се произвежда електрически заряд, който може да бъде уловен за генериране на енергия. The снегът има положителен заряд и когато влезе в контакт със силикон, който има отрицателен заряд, се генерира електрически ток.
Как снегът може да генерира електричество?
Професор Махер Ел-Кади, научен асистент по химия и биохимия в UCLA, обясни, че неговото изследване се фокусира върху това как да се извлече електрически заряд от сняг с помощта на силикон. След като сравниха няколко материала като тефлон и алуминий, те установиха, че силиконът е най-ефективният за този процес.
През зимата в близост до 30% от земната повърхност е покрита със сняг, което представлява предизвикателство за слънчевите панели, които губят своята ефективност под снежни преспи. Новата технология TENG може да бъде интегрирана в слънчеви панели, което им позволява да генерират електричество дори при зимни условия.
Това устройство също има приложения в зимни спортове. Като го прикрепите към оборудване като ски или обувки, можете да проследявате точно физическата активност, наблюдавайки детайли като модели на движение по време на дейности като ходене или бягане.
Допълнителни изследвания
В допълнение към напредъка в UCLA, в Япония, изследователи от Токийския университет по електроника заедно със стартъпа TI Forte експериментират с друг подход за генерират електричество от сняг. Това изследване използва температурна разлика между снега и атмосферния въздух. В експеримента снегът се съхранява в изоставен плувен басейн и топлинни тръби пренасят топлината от снега към турбина, генерирайки електричество по начин, подобен на слънчевите панели, но оптимизиран за зимата.
Генерираната мощност зависи от наличието на голяма температурна разлика, което създава логистични предизвикателства, но екипът вярва, че ефективността на системата може да бъде толкова висока, колкото тази на слънчевите панели.
Други възможности за снега като източник на енергия
Докато изследванията за използването на сняг за производство на електричество са в начален етап, резултатите са обещаващи. Японският град Аомори, например, получава повече от 8 метра сняг годишно и е започнал проект за включване на този подход. Ранните тестове показват, че комбинацията от сняг и топлинни тръби може да бъде толкова ефективна, колкото други методи за генериране на възобновяема електроенергия.
Освен това в страни като Япония райони с обилен снеговалеж могат да се възползват значително от тези системи. Въпреки това, за да стане този процес мащабируем, е необходимо съхраняват големи количества сняг и поддържането на постоянен приток на топъл въздух, което поставя допълнителни предизвикателства.
Изследователите продължават да изследват използването на сняг за генериране на електричество, тъй като тази технология може да осигури ценно допълнение към енергийния микс в региони със сурови зими, подобрявайки устойчивостта.
Възможност за генериране на електричество от сняг представлява иновативна и устойчива опция за бъдещето. Въпреки че все още има работа за преодоляване на технологични и логистични предизвикателства, изследванията на наногенератори и системи, базирани на температурни разлики, могат да бъдат революционни в областта на възобновяемата енергия.
С напредването на проучванията и устройствата подобряват своя производствен капацитет, ще се отвори нова врата, за да се възползвате от снега като неизчерпаем източник на енергия. Това би могло не само да подобри ефективността на фотоволтаичните системи през зимата, но и да предложи решение за чиста енергия в региони, където снегът е изобилен ресурс.