V současnosti zažívá největší rozmach výroba elektřiny ze slunečního záření a z větru. Vědci ale stále hledají způsoby, jak získávat elektrickou energii alternativními cestami. Aktuálně rezonuje technickými weby zařízení, které umí k výrobě elektřiny využívat kapky deště. Podrobnosti přináší magazín New Scientist.
Vědci z Dalian University of Technology v Číně zkonstruovali zařízení označované jako superhydrofobní magnetoelektrický generátor (superhydrophobic magnetoelectric generator; MSMEG). Skládá se z pěti částí: superhydrofobního magnetického materiálového filmu (SMMF), cívky, magnetu NdFeB, akrylového pouzdra a základny z expandovaného polystyrenu (EPS).
Vyrábí proud v řádu miliampér
Malý přístroj o velikosti větší plechovky má na vrchní části vodoodpudivý film, který je připojen k cívce. Když na film dopadne kapka deště, deformuje jej, čímž vyvolává pohyb cívky vůči magnetu uvnitř zařízení a tím vytvoří malý elektrický náboj.
Vědci provedli test se simulovanými dešťovými kapkami dopadajícími z výšky 50 centimetrů. Zařízení dokázalo generovat maximální proud okolo 13,02 miliampér, špičkovou hustotou náboje 1826,5 mC/m² a během 200 sekund nabilo malý kondenzátor s kapacitou 1 farad. Tento kondenzátor pak napájel LED světla a malé ventilátory.
Díky svému vodoodpudivému povrchu generátor rychle a účinně odstraňuje kapky vody, což mu umožňuje nepřetržitou činnost během trvalého deště. To znamená, že i když prší neustále, je zařízení schopné pracovat a produkovat elektřinu.
Profesor z katedry elektronického a elektrického inženýrství na britské University of Sheffield David Stone má ale na toto zařízení poněkud skeptický pohled. Podle něj je generátor nesporně zajímavý, ale nepraktický. „Už získáváme energii z deště,“ říká. „Je to osvědčená metoda získávání energie z deště – nazývá se to přehrada a následné využití vodní energie.“
Má to smysl? Možná ano
Stone má určitě do jisté míry pravdu. Tradiční vodní elektrárny využívají obrovské množství vody, které se shromažďuje a pak se využívá k výrobě elektřiny ve velkém měřítku. Tento způsob je mnohem efektivnější a praktičtější než malé generátory, které využívají jednotlivé kapky deště. Stone poukazuje na fakt, že současné technologie pro využití vodní energie jsou výrazně účinnější, protože dokážou pracovat s velkými objemy vody najednou.
Čínští vědci proti tomu ve své práci argumentují, že magnetoelektrické generátory jsou účinnými zařízeními pro získávání energie, například z přehrad, ale kvůli své robustnosti a nehybnosti jsou neúčinné pro rozptýlené vodní zdroje, jako jsou dešťové kapky.
Na jedné straně představuje MSMEG fascinující technologický pokrok s potenciálem pro využití v oblastech s častými srážkami. Na druhou stranu někteří odborníci poukazují na jeho omezenou praktičnost ve srovnání s tradičními metodami, jako je využití přehrad a vodních elektráren. Přesto může MSMEG představovat slibnou strategii pro specifické aplikace, kde tradiční velké vodní elektrárny nejsou použitelné.
Výsledky vědeckého bádání byly publikovány 18. června 2024 v odborném časopise ACS Applied Materials & Interfaces. Toto periodikum se zaměřuje na výzkum a aplikace materiálových věd a inženýrství, zejména v oblastech, které zahrnují rozhraní a povrchy materiálů. Přísný recenzní proces zajišťuje, že publikované práce splňují vysoké vědecké standardy.