Обнаружен новый альтернативный источник энергии

В современном мире, с растущими показателями потребления и как следствие - ограниченными энергоресурсами, стремительные обороты набирает развитие технологий добычи энергии из альтернативных, возобновляемых источников. К таким источникам относятся, в первую очередь, солнечная и ветровая энергии, геотермальное тепло, энергия морских волн и приливов.

Такие альтернативные источники энергии, как энергия солнечного света и ветра используются для энергоснабжения и нагрева воды, геотермальное тепло земли - для отопления и кондиционирования зданий. Преобразование солнечной энергии в электрическую происходит при помощи фотоэлектрических пластин из кремния - самого распространенного элемента на планете. Солнечные батареи, на основе кремниевых пластин имеют продолжительный ресурс жизни - более 25 лет и, в зависимости от технологии производства, сохраняют до 80% своей эффективности в течении всего ресурса.

Количество энергии, получаемой от солнечных батарей, различается и напрямую зависит от месторасположения и солнечной активности в различные сезоны года. Эффективность преобразования энергии у солнечных батарей достигает 20% и зависит от технологии их производства и чистоты кремния. Технология стремительно развивается и показатель эффективности постоянно растет.

Эксплуатация ветрогенераторов для получения электричества, целесообразна в районах с высоким значением средней скорости ветра или в периоды низкой солнечной активности. Эффективность преобразования энергии ветра не уступает эффективности гелиоустановок, но зависит от точки расположения объекта и корректно рассчитанного потенциала местности.

Широко используется для отопления зданий и геотермальное тепло земли. Тепловые насосы позволяют получать тепло окружающей среды: земли, воды или воздуха. В зимний период геотермальное тепло используется для отопления зданий, а в летние месяцы позволяет эффективно отводить тепло, производя кондиционирование.

Несмотря на разнообразие видов альтернативных источников энергии ученые всего мира постоянно ведут исследования с целью открыть новые возможности для получения энергии из ранее неизвестных источников. Так, исследователи Массачусетского технологического института несколько неожиданно для самих себя обнаружили, что крохотные капельки воды, которые отскакивают от супергидрофобных поверхностей, несут электрический заряд.

Ученые исследовали свойства гидрофобных материалов и выяснили, что вода может не только соскальзывать с них или падать под действием силы тяжести. Оказалось, что капельки буквально «отпрыгивают» от металлических пластин с супергидрофобным покрытием, – это происходит, когда две капли сливаются и образуется избыточная поверхностная энергия.

Так вот, более пристально изучив эти водяные «прыжки», команда института увидела, что, оттолкнувшись от поверхности, крошечные капельки конденсата отталкиваются еще и друг от друга. В эксперимент добавили электрод, и тогда оказалось, что положительный заряд отталкивает водную пыль, а отрицательный – наоборот.

Так стало понятно, что крошечные капельки воды, отпрыгивая от пластины, приобретают положительный заряд. Как объясняют ученые, они заряжаются в момент своего формирования на металлической поверхности: когда две соседние капли (у каждой из которых появляется двойной электрический слой) соединяются в одну, они отскакивают от супергидрофобного покрытия «так быстро, что заряд разделяется, – часть достается капле, а часть – поверхности».

Эта находка уже сейчас может повысить эффективность конденсаторов, применяемых на современных электростанциях: притягивая с помощью противоположного заряда частицы воды, можно помешать их возвращению на конденсатор и увеличить теплопередачу.

Но это еще не все. Теоретически, собирая эти отпрыгивающие капельки, можно сгенерировать новую энергию, говорят исследователи. Все, что для этого нужно, – это иметь охлажденную поверхность, необходимую для возникновения конденсата, и супергидрофобное покрытие, которое заставляет капли воды «скакать».

Это открытие в перспективе может помочь человечеству не только построить более эффективные электростанции, но и найти новые способы получения энергии из атмосферы.

Татьяна Сорокина, по материалам зарубежной прессы