Znamo da danas kreativnost igra temeljnu ulogu u stvaranju novih načina dobivanja energije. U ovom slučaju znanstvenici istražuju može li biti generirati električnu energiju snijegom. Kada imate fotonaponski sustav, možete naići na poteškoće sa snijegom. Uzimajući u obzir te uvjete, tim istraživača stvorio je uređaj koji može generirati energiju iz snijega.
U ovom članku ćemo vam reći možete li stvarno generirati električnu energiju sa snijegom i kako su to postigli.
Generirajte električnu energiju snijegom
Kalifornijsko sveučilište (UCLA) razvilo je inovativni uređaj koji proizvodi električnu energiju koristeći snagu snijega koji pada. Ovaj uređaj Prvi je te vrste i ističe se ekonomičnošću i visokom prilagodljivošću, koji posjeduje jedinstvenu kvalitetu tankosti, fleksibilnosti i sličnog izgleda plastičnoj foliji.
Prema Richardu Kaneru, profesoru Inovacije materijala na UCLA i glavnom autoru studije, uređaj je sposoban raditi u udaljenim regijama budući da stvara vlastitu energiju i ne zahtijeva korištenje baterija. Ova pametna tehnologija služi kao meteorološka stanica i može precizno izmjeriti količinu snijega, smjer u kojem pada, kao i brzinu i smjer vjetra.
Ova tehnologija, koju su istraživači nazvali “triboelektrični nanogenerator na bazi snijega” ili TENG, sposoban je generirati naboj kroz mehanizam statičkog elektriciteta. Kao rezultat izmjene elektrona, može proizvesti i energiju.
Prema Kaneru, poznatom profesoru kemije, biokemije te znanosti o materijalima i inženjerstvu, kao i članu Kalifornijskog instituta za nanosustave, statički elektricitet nastaje interakcijom između dvije vrste materijala. Jedan materijal hvata elektrone dok ih drugi napušta, uzrokujući odvajanje naboja. Ovaj proces stvara elektricitet naizgled ni iz čega.
Snijeg je pozitivno nabijen entitet koji otpušta elektrone. U međuvremenu, silikon, umjetni gumeni materijal izgrađen od atoma silicija i kisika, kao i ugljika, vodika i drugih elemenata, negativno je nabijen. Ako snijeg dotakne površinu napravljenu od silikona, on će generirati električni naboj koji oprema može skupiti, stvarajući tako električnu energiju.
Kako snijeg može proizvesti električnu energiju?
Maher El-Kady, znanstveni asistent u kemiji i biokemiji na UCLA, Objasnio je svoj eksperiment i izjavio da, budući da snijeg već ima naboj, Odlučili su uvesti materijal sa suprotnim nabojem kako bi izdvojili naboj i stvorili elektricitet.
Prema riječima stručnjaka, učinkovitost uređaja uvelike ovisi o sposobnosti materijala da povrati elektrone, unatoč prirodnoj želji snijega da ih odbaci. Nakon provođenja temeljite evaluacije nekoliko materijala, uključujući teflon i aluminijsku foliju, utvrđeno je da ih je silikon nadmašio sve te je generirao najvišu razinu naboja.
U zimi, Oko 30% Zemljine površine prekriveno je snijegom, što može uzrokovati probleme solarnim pločama. Nakupljanje snijega smanjuje količinu sunčeve svjetlosti koja dopire do solarnih ploča, što rezultira smanjenjem proizvodnje energije i učinkovitosti. Razvijen je novi uređaj koji se može integrirati u solarne panele kako bi se osiguralo neprekidno napajanje čak iu snježnim uvjetima.
Ovaj uređaj se može koristiti za praćenje zimskih sportova kao što je skijanje. Njegova glavna funkcija je pružiti točniju procjenu sportaševog učinka tijekom izvođenja aktivnosti kao što su trčanje, hodanje ili skakanje. Osim toga, ima sposobnost prepoznavanja značajnih obrazaca kretanja koji se koriste u skijaškom trčanju, a koji se ne mogu otkriti upotrebom pametnog sata.
Nove obnovljive tehnologije
Potencijal za novu eru samoodržive nosive tehnologije dizajnirane za praćenje sportskih performansi je na horizontu. Uređaj je sposoban odašiljati signale koji pružaju informacije o fizičkoj aktivnosti pojedinca. To uključuje prepoznavanje kreću li se, kao i razlikovati različite vrste kretanja kao što su hodanje, trčanje ili skakanje.
Za izradu novog uređaja za hvatanje tereta, istraživački tim koristio je tehnologiju 3D ispisa. Uređaj se sastoji od dvije glavne komponente: silikonski sloj i elektroda. Tim je optimističan glede potencijala uređaja za jeftinu proizvodnju, zbog pristupačnosti silikona i jednostavnosti proizvodnog procesa. Silikon se obično koristi u raznim industrijama, uključujući biomedicinske implantate, izolaciju električnih žica i maziva. S ovom novom primjenom u proizvodnji energije, mogućnosti silikona su još više proširene.
Kanerov laboratorij je proizvela niz inovativnih uređaja. Među njima postoji specijalizirana membrana koja služi za odvajanje nafte od vode, kao i za pročišćavanje zaostalog otpada koji nastaje kao nusprodukt hidrauličkog lomljenja nafte i plina iz škriljevca. Još jedno postignuće laboratorija u 2017. bilo je stvaranje uređaja koji bi isplativo i učinkovito koristio i pohranjivao sunčevu energiju. Osim toga, ovaj uređaj ima sposobnost generiranja vodikovog goriva koje se može koristiti u automobilima s gorivnim ćelijama.
Ostala istraživanja za proizvodnju električne energije sa snijegom
U Japanu, Tokyo University of Electronics and Communications Technology i IT startup Forte proučavali su mogućnost proizvodnje električne energije iz snijega. Istraživanje je započelo u prosincu 2022. godine i projekt još uvijek traje. Ovo koristi temperaturne razlike za stvaranje energije. Ključno je da je temperaturna razlika vrlo velika kako bi se proizvela maksimalna proizvodnja energije.
Eksperiment se sastojao od postavljanja cijevi u snijeg. Za to, Trenutno sakupljaju snijeg koji pada u gradu u napušteni bazen. Ove cijevi prenose toplinu na snijeg koji dolazi iz vanjskog zraka i zagrijava ga sunce. Predložili su izgradnju turbine koja bi mogla stvarati električnu struju i stvarati energiju. Tim se nada da će sustav biti učinkovit kao solarni paneli, ali zimi i korištenjem snijega. Budući da se sustav suočava s važnim izazovima zahtijeva velike prostore za skladištenje snijega.
Nadam se da s ovim informacijama možete saznati više o istraživanju proizvodnje električne energije pomoću snijega.