velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Колеблющаяся энергия

Маленькие генераторы на базе графена «улавливают» энергию прямо из воды.







Вода – основной возобновляемый источник энергии. С ее помощью ГЭС и генераторы других видов обеспечивают порядка 20% всего потребляемого населением земли электричества, а если брать только возобновляемые источники – то практически 90%. На фоне этих больших цифр изобретение группы американских инженеров под командой Нихиля Кораткара (Nikhil Koratkar) смотрится не очень: микроскопичное устройство позволяет получать из воды только крошечные количества энергии.


Но в неких областях оно может быть просто неподменным. А именно, этого электричества должно быть полностью довольно для питания автономных детекторов, применяемых в исследовательских работах, нефтедобыче, экологическом мониторинге и т.д. – с каждым годом их количество вырастает.


Для начала создатели провели теоретическое моделирование, показав, что если над слоем графена на субстрате диоксида кремния движется поток воды, присутствующие в ней ионы хлора «прилипают» к его поверхности, образуя на ней дополнительный верхний слой. Текущая вода повсевременно повлияет на ионы этого слоя, смещая их в направлении течения. В свою очередь, движение заряженных ионов увлекает за собой свободные заряды, присутствующие в графене, и делает ток. Остается только «забрать» его. Инженеры сконструировали схожее устройство с куском графена размерами 0,03х0,05 мм, показав, что оно способно выработать 85 нВт энергии.


Ученые предлагают и самую подходящую область для использования таких генераторов: нефтеразведка. В полостях и трещинках земной поверхности текут непрерывные струи воды, и если туда поместить крошечные детекторы, питаемые энергией этих маленьких генераторов, те сумеют длительное время автономно работать, передавая на «базу» информацию о присутствии в воде связанных с залежами ископаемых примесей. Питать такие устройства от обычных аккумов неловко хотя бы поэтому, что они очень малы, а батареи прирастят их размеры в разы.


Заметим, что создатели робко делают не самое приятное исходя из убеждений заботы об окружающей среде добавление: так как для работы генератора нужно достаточное количество ионов хлора, в почву в районе поисков, может быть, придется закачивать солевой раствор. С другой стороны, разведка нефтяных полей сейчас – и без того очень дорогой, непростой и «грязный» процесс, включающий бурение скважин для поиска следов нефти и газа под землей. Может быть, внедрение маленьких автономных устройств сделает эту задачку куда более обычный.


Судя по всему, энергетики уже оценили разработку по достоинству: группа Нихиля Кораткара получила миллионный грант от консорциума Advanced Energy, в который входят такие гиганты, как ВР, Shell и Halliburton. Создание макета микрогенератора стала первым результатом работы по этому гранту.




По пресс-релизу Rensselaer Polytechnic Institute





Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments