科学家将下雨变成可再生能源
科学家已经找到了一种利用一种新型水流来利用电滴来利用电力的方法。他们的插头流技术涉及液滴和空气口袋在狭窄的管中移动，它们的功率明显高于以前的方法，即使在小雨中也可以使用。学分：scitechdaily.com 一群研究人员发现了一种巧妙的方式，将水滴（如雨水）转变为可用的电力。 通过将液滴通过狭窄的垂直管引导以创建“塞流”，他们能够以令人惊讶的效率分离电荷并收获能量。这种简单的设置不仅克服了传统电荷分离方法的效率低下，而且还产生了足够的功率来点亮12 LED。借助在屋顶和城市环境中的潜在应用，这种创新的系统可以为水力发电提供可持续和低成本的替代品。 利用静电运动 当两种材料触摸时，表面上的电荷可能会发生变化 – 一个熟悉的例子是您从皮肤上摩擦气球而获得的静电。同样，当水在某些表面上流动时，它会捡起或失去电荷。现在，今天报道的研究人员（4月16日） ACS中央科学 利用这种效果，使用流过狭窄管的雨状液滴发电。该系统可产生足够的功率来点亮12 LED。 该研究的相应作者Siowling Soh说：“通过垂直管掉落的水通过使用特定的水流模式来产生大量的电力：塞流。” “这种插头流动方式可以使雨能获得收获，以产生清洁和可再生的电力。” 如这些插图和图像所示，在短爆发或塞子中流过薄的聚合物涂层管，可以产生电力。学分：改编自ACS中央科学2025，doi：10.1021/acscentsci.4C02110为什么传统的水力发电跌落 传统的水力发电通过移动大量水以转动涡轮机的作用。但这只能在有充足水的地方（如河流）起作用。对于较小，较慢的水流量，研究人员探索了一种替代方法：电荷分离。当水流穿过带有导电表面的通道时，此过程会产生电力。但是，它效率很低，因为电荷仅在水面上构建。 为了提高效率，科学家尝试使用微观和纳米级通道来增加表面积。但是这些通道是如此之小，以至于水不容易流过它们，并且通过比系统产生的能量更多的能量泵送。为了解决这个问题，SOH，CHI KIT AO，他们的团队正在寻找一种使用雨水自然可以通过的较大通道来发电的方法。 设计插头流量发电机 该团队设计了一个简单的设置，从而使水通过金属针头和喷雨大小的液滴从塔的底部流出，进入12英寸高高（32厘米高）和2毫米范围内的垂直聚合物管的开口。管子顶部的液滴的正面碰撞引起了塞子流：短列的水插入了空气口袋。当水从管的内部流下来，电荷分开。然后将水收集到管下方的杯子中。电线放在管子的顶部，并在杯子中收获了电能。 效率的重大提高 塞流系统将通过管道掉落的水的10％以上转换为电。与连续流中流动的水相比，塞流量产生了5个数量级的电力。由于测试的液滴速度比降雨慢得多，因此研究人员认为该系统可用于从落下雨滴中收获电力。 在另一个实验中，研究人员观察到，同时或顺序地通过两个试管移动水会产生两倍的能量。使用这些信息，他们通过四个试管将水引导，设置为12 LED持续供电20秒。研究人员说，与水力发电发电厂相比，插头流量可以更简单地设置和维护，并且对于像屋顶等城市空间可能很方便。 参考：“插头流：通过破坏Debye长度的极限来通过自然界产生可再生电力”，2025年4月16日， ACS中央科学。doi：10.1021/acscentsci.4C02110 作者感谢新加坡教育部的资金；科学，技术与研究机构；以及新加坡国立大学卫生创新技术研究所。 1744844501 2025-04-16 11:59:00 #科学家将下雨变成可再生能源