Самые необычные альтернативные источники электроэнергии

Эффекты от накопления

Использование накопителей позволит оптимизировать график нагрузки на наиболее дорогое генерирующее оборудование, что приведет к сокращению расхода углеводородного топлива, увеличит надежность электроснабжения.
Накопители позволят создать энергетический резерв без избыточной работы генерирующих мощностей. Обеспечат спокойное прохождение ночного минимума и дневного максимума нагрузок.
Исключаются перебои в питании, создается резерв на случай аварий. Электроэнергия становится дешевле.
Появляется возможность накапливать излишки энергии от источников распределенной генерации и для индивидуальных резервов.

Трибоэлектрические наногенераторы и китайский WT-TENG

Наверняка все в детстве натирали расчетку или воздушный шарик о волосы и представляли себя волшебником, поднимая кусочки бумаги в воздух. Данное волшебство объясняется трибоэлектрическим эффектом. Трибоэлектрический эффект — это явление возникновения электрического заряда в результате трения. Основной недостаток таких генераторов – это необходимость держать поверхности в контакте, что является сложной задачей. К тому же само трение ведет к разрушению поверхностей. Совсем недавно, 11 марта исследователи из Китайского университета Гонконга (CUHK) сообщили о своей разработке наногенератора, основанного на трение твердой поверхности и воды — WT-TENG.

Пример работы 150 светодиодов от WT-TENG

Размер полученного генератора сравним со средним пальцем. Со слов исследователей, характеристики у WT-TENG следующие: 9 микрокулонов на м^3 с частотой 0.25 Гц. Ознакомиться с исследованием можно по этой ссылке.

Вот видео, демонстрирующее работу наногенератора:

Необычный способ использования трибоэлектрических наногенераторов применили Ученые из Корейского национального университета Чеджу. Они встроили их в игрушки, которые при определенных действиях(нажатие или тряска) загораются:

Эпилог

Конечно, использование таких технологий для игрушек нельзя назвать невероятным успехом. Но потенциал наногенераторов огромен: различные автономные датчики, например, GPS-трекеры для отслеживания миграции диких животных(ну или чипирование людей от Билла Гейтса) , уменьшение зависимости гаджетов от стационарных источников электричества. Возможно, увеличение КПД различных приборов за счет сбора отработанной энергии(тепло, вибрации и т.п.). В общем, есть где разгуляться.

Ла-Ринконада, Перу

Золотодобытчики в окрестностях Ла-Ринконада, Перу.

В этом рабочем городке, кажется, нет никаких условий для жизни. Просто невозможно себе представить, как живут люди, не имеющие элементарных благ, проточной воды или канализации. К тому же мусор из Ла-Ринконада никто не вывозит и его не утилизируют, а просто складывают. Здесь столбик термометра редко поднимается выше 0 градусов по Цельсию, а воздух настолько разрежен, что порой сбивается дыхание, а силы словно улетучиваются из организма. Но при этом за последние годы количество жителей в городе Ла-Ринконада увеличилось вдвое.

А всё потому, что в его окрестностях расположены шахты по добыче золотой руды. Именно они, кстати, и представляют наибольшую опасность, так как при обработке золотосодержащей руды выделяются очень опасные пары ртути. Но разве может всё это остановить человека, желающего быстро разбогатеть? Многие готовы рискнуть и здоровьем, и даже жизнью.

Электропроводимый жидкий металл

Зовите Терминатора!

За счет электричества можно заставить простой сплав жидкого металла, состоящий из галлия, иридия и олова, образовывать сложные фигуры или же наматывать круги внутри чашки Петри. Можно с некоторой долей вероятности сказать, что это материал, из которого был создан знаменитый киборг серии T-1000, которого мы могли видеть «Терминаторе 2».

Этот металл биомиметический, то есть он имитирует биохимические реакции, хотя сам не является биологическим веществом.

Управлять этим металлом можно за счет электрических разрядов. Однако он и сам способен самостоятельно передвигаться, за счет появляющегося дисбаланса нагрузки, которое создается разностью в давлении между фронтальной и тыльной частью каждой капли этого металлического сплава. И хотя ученые считают, что этот процесс может являться ключом к конвертации химической энергии в механическую, молекулярный материал в ближайшем будущем не собираются использовать для строительства злых киборгов. Весь процесс «магии» может происходить только в растворе гидроксида натрия или соляном растворе.

Радиантная энергия

Усиливающий трансмиттер Н. Теслы, прибор на радиантной энергии Т. Г. Морея, мотор «EMA» Э. Грея и машина П. Баумана «Тестатика» являются приборами, работающими на радиантной энергии. Эту разновидность природной энергии, ошибочно считаемую «статическим» электричеством, возможно получить из внешней среды, или из простого электричества способом «фракционирования». Радиантная энергия дает возможность совершать такие же «чудеса», как и при применении электричества, при затратах ее добывания равных 1 проценту от стоимости получения электрической энергии. Так как характеристики «свободной энергии» не достаточно схожи с характеристиками электричества, в научном мире с недопониманием относятся к этому феномену.

Организация «Метерния» (Швейцария) на сегодняшний день имеет пять или шесть рабочих моделей бестопливных, самодействующих приборов, которые работают на «свободной энергии».

Жидкое топливо из солнечной энергии

Сейчас электричество получают с помощью сжигания органического топлива, например угля и природного газа. У этого способа есть две проблемы: органическое топливо вредит экологии и когда-нибудь закончится. Это заставляет ученых искать замену органике.

С 2001 года китайские ученые пытались преобразовать солнечную энергию в жидкое топливо. Спустя 20 лет у них это получилось.

Исследователям удалось получить жидкий продукт с минимумом примесей — содержание метанола в нем достигает 99,5%. Для этого потребовалось три шага:

превратить свет, полученный с помощью солнечных батарей, в энергию;
с помощью этого электричества разложить воду на водород и кислород;
соединить водород и оксид углерода и получить метанол.

Чтобы получить нужное количество солнечного света, исследователи используют целые фермы солнечных батарей

Как это применять: в отличие от нефти и угля, это топливо сгорает чисто. Если у Китая получится сделать производство жидкого метанола массовым, углекислого газа в атмосфере станет намного меньше — на долю Китая приходится около 29% мировых выбросов.

О принципе работы установки Тариэля Капанадзе

Этот знаменитый генератор свободной энергии своими руками (25кВт, 100 кВт) собран по принципу, описанному Николо Тесла еще в прошлом столетии. Данная резонансная система способна выдавать напряжение, в разы превосходящее начальный импульс

Важно понимать, что это не «вечный двигатель», а машина для получения электричества из природных источников, находящихся в свободном доступе

Для получения тока в 50 Гц используются 2 генератора с прямоугольным импульсом и силовые диоды. Для заземления используется ферритовый стержень, который, собственно, и замыкает поверхность Земли на заряд атмосферы (эфира, по Н. Тесла). Коаксиальный кабель применяется для подачи мощного выходного напряжения на нагрузку.

Говоря простыми словами, генератор свободной энергии своими руками (2014, схема Т. Капанадзе), получает только начальный импульс от 12 В источника. Устройство способно постоянно питать током нормального напряжения стандартные электроприборы, обогреватели, освещение и так далее.

Собранный генератор свободной энергии своими руками с самозапиткой устроен так, чтобы замкнуть цепь. Некоторые умельцы пользуются таким способом для подзарядки аккумулятора, дающего начальный импульс системе

В целях собственной безопасности важно учитывать тот факт, что выходное напряжение системы имеет высокие показатели

Если забыть об осторожности, можно получить сильнейший удар током. Так как генератор свободной энергии своими руками 25кВт может принести как пользу, так и опасность. Так как генератор свободной энергии своими руками 25кВт может принести как пользу, так и опасность

Так как генератор свободной энергии своими руками 25кВт может принести как пользу, так и опасность.

основы

Трибоэлектрификация — это эффект, широко распространенный в жизни человека. Это один из основополагающих принципов ТЭНов, который создает статические поляризованные заряды. ТЭНГ всегда содержат два разных материала, которые собираются лицом к лицу. Когда два материала находятся в контакте, на поверхностях появляются противоположные статические заряды из-за контактной электрификации. Кроме того, задняя сторона материалов имеет электрод. Заряды могут протекать между двумя электродами через внешнюю цепь, и разность потенциалов создается, когда материалы разделены. Переданные сборы определяются как Q. Расстояние разделения материалов влияет на разность потенциалов, которая может быть определена как V _OC ( x ). Из-за электростатики TENG обычно имеют емкостное поведение, а емкость определяется как _C. Соотношение V — Q — x можно выразить как показано ниже 17

$$ V = — \ frac {1} {{C \ left (x \ right)}} Q + {V_ {OC}} \ left (x \ right) $$

(1)

В условиях короткого замыкания (SC) заряды будут преобразовываться между двумя электродами, чтобы компенсировать разницу потенциалов. Eq. 2 можно использовать для выражения этого условия. 18

$$ 0 = — \ frac {1} {{C \ left (x \ right)}} {Q_ {SC}} \ left (x \ right) + {{\ rm {V}} _ {OC}} \ left (х \ справа) $$

(2)

Вертикальный контакт-разделительный режим был первым фундаментальным рабочим режимом TENG, который основан на периодическом переключении между контактом и условиями разделения двух трибоэлектрических материалов. В этом режиме для различных материалов существуют типы диэлектрик-диэлектрик и проводник-диэлектрик. Рисунок 1а иллюстрирует теоретическую модель для диэлектрической контактной моды, включающей два металлических слоя и диэлектрические пластины. 19 Диэлектрические пластины располагаются лицом к лицу, толщина d ₁ и d ₂ . Относительные диэлектрические постоянные пластины составляют ε _{r 1} и ε _{r 2} . Металлические слои изготавливаются на обратной стороне пластин с помощью процесса осаждения. С помощью механической силы расстояние ( x ) между двумя слоями может быть изменено. Когда два диэлектрических материала контактируют друг с другом, электрификация привела к появлению противоположных статических зарядов, возникающих на внутренней поверхности двух трибоэлектрических слоев. Когда слои разделяются, возникает разность потенциалов, которая заставит электроны течь в условиях SC. И индуцированная заряженная плотность (\ (\ sigma ‘\)) может быть выражена как 18

$$ \ sigma ‘= \ frac {{\ sigma x \ left (t \ right) {\ varepsilon _ {\ gamma 1}} {\ varepsilon _ {\ gamma 2}}}} {{{d_1} {\ varepsilon _ {\ gamma 2}} + x \ left (t \ right) {\ varepsilon _ {\ gamma 1}} {\ varepsilon _ {\ gamma 2}} + {d_2} {\ varepsilon _ {\ gamma 1}} }} $$

(3)

Теоретическая модель для диэлектрик-диэлектрический режим. Воспроизводится с разрешения. 19 Copyright 2013 Американское химическое общество. б Строительство первого гибкого ТЕНГЕ. Воспроизводится с разрешения. 7 Copyright 2012 Elsevier. c Предлагаемый механизм TENG. Воспроизводится с разрешения. 23 Copyright 2012 Американское химическое общество

Изображение в полном размере

Основы модели проводник-диэлектрик аналогичны модели контакт диэлектрик-диэлектрик. Основное отличие состоит в том, что одна из диэлектрических пластин заменена проводящим слоем. Слой проводника можно рассматривать как верхний трибоэлектрический слой и верхний электрод. По сравнению с моделью проводник-диэлектрик эффективность индуцированного переноса электрона в модели проводник-диэлектрик ниже из-за электростатического экранирующего эффекта. Однако модель проводник-диэлектрик более практична из-за более простых движений трибоэлектрического слоя. Например, он был использован для отвода энергии от воздушного потока, 20 вращающихся шин, 21 и дождевой капли. 22 Существуют также другие теоретические модели, такие как металл-диэлектрический скользящий режим TENG, одноэлектродный режим TENG и раздвижной режим автономного TENG. Кроме того, эти TENG использовались для сбора энергии от вращательного движения, воздушного потока и движущегося автомобиля.

Трехмерная химическая печать

Молекулы позволят вывести 3D-печать на новый уровень

Только представьте себе 3D-принтер, способный работать сразу со множеством различных материалов. Химик Иллинойского университета Мартин Берк — настоящий Вилли Вонка из мира химии. Используя коллекцию молекул «строительного материала» самого разного назначения, он может создавать огромное число различных химических веществ, наделенных всевозможными «удивительными и при этом естественными свойствами». Например, одним из таких веществ является ратанин, который можно найти только в очень редком перуанском цветке.

Возможности нынешнего прототипа трехмерного химического принтера пока ограничены. Он способен создавать только новые лекарственные средства. Однако Берк надеется, что однажды он сможет создать потребительскую версию своего удивительного устройства, которая будет обладать куда большими возможностями. Вполне возможно, что в будущем такие принтеры будут выступать в роли своеобразных домашних фармацевтов.

Разновидности

Кавитационные устройства делятся на следующие виды:

роторные – вихревой кавитационный теплогенератор предусматривает видоизмененный центробежный насос, корпус которого представляет собой статор с входящей и выходящей трубой. Основной рабочий орган прибора – камера с подвижным ротором, который вращается по типу колеса,
статические – в приборе отсутствуют вращающиеся детали, для кавитации применяют конструкцию из сопел с мощным центробежным насосом,
трубчатые – в конструкции предусмотрены продольно расположенные трубки. КПД трубчатых теплогенераторов кавитации отличается высокими показателями,
ультразвуковые – эффект кавитации обеспечивается при помощи ультразвуковых волн.

Кавитационный теплогенератор вихревой

КПД ультразвукового оборудования невероятно высок.

Принцип работы роторных генераторов

Пожалуй, к самым продуктивным моделям относится конструкция Григгса, в которой ротор в форме диска располагает поверхностью с многочисленными глухими отверстиями определенного диаметра и глубины. Статор представлен в виде цилиндра с запаянными концами, в котором вращается ротор. Между роторным диском и стенками статора есть зазор величиной около 1,5 мм. В ячейках устройства обеспечивается возникновение завихрений для образования кавитационных полостей. Количество ячеек определяется частотой вращения ротора.

Как отмечают специалисты, для эффективности работы прибора применяется ротор с поперечным размером от 30 см со скоростью вращения 3 000 оборотов/мин. При меньшем диаметре требуется увеличить параметры оборотов.

Особенности роторных теплогенераторов кавитационного действия:

присутствует значительный уровень шума,
КПД устройства не впечатляет,
непродолжительный срок службы,
показатели производительности на 25% выше, чем у статических моделей.

При эксплуатации роторной установки требуется отработка четкого действия всех элементов, в том числе и балансировка цилиндра. Также необходимо своевременно менять исчерпавшие свой потенциал изоляционные материалы для уплотнения вала.

Принцип работы статического теплогенератора

Кавитация предполагает высокую скорость перемещения рабочей жидкости при помощи мощного мотора центробежного типа. Так как dвыхода сопла значительно меньше, чем параметры противоположного конца, увеличивается скорость перемещения субстанции, и возникают кавитационные эффекты.

Статические кавитаторные приборы располагают массой преимуществ:

не требуется балансировка и точная подгонка деталей,
уплотнители изнашиваются меньше, чем в роторной модели, так как здесь отсутствуют подвижные детали,
продолжительность срока службы статического кавитатора около 5 лет, что значительно больше, чем у предыдущего варианта прибора.

При необходимости производится замена сопла, для чего понадобится относительно небольшой расход времени и сил, тогда как в случае с роторным прибором придется воссоздать его заново, если оборудование выйдет из строя.

Трубчатые тепловые генераторы: устройство и принцип работы

В этой модели кавитационное тепло вырабатывается благодаря продольному расположению трубок:

помпа способствует нагнетанию давления во входящую камеру, и рабочая субстанция направляется через трубки. При этом на входе образуются пузырьки,
при попадании во вторую камеру, где установлено высокое давление, пузырьки разрушаются, в процессе образуется тепловой потенциал.

Трубчатый тепловой генератор

Выработанная таким способом энергия направляется вместе с паром на отопление дома. Как утверждают производители трубчатых теплогенераторов кавитации, как и специалисты в сфере климатического оборудования, эта модель отличается высокими показателями КПД.

Особенности ультразвуковых генераторов кавитационного действия

В установке создаются ультразвуковые волны, благодаря которым образуется кавитационное тепло. Для этого применяется кварцевая пластина, на ее основе под воздействием электрического тока создаются звуковые колебания. Они направляются на вход, впоследствии чего образуется вибрация. На обратной фазе звуковых волн возникают участки разряжения и наблюдается эффект кавитации. Принцип работы ультразвукового кавитатора предполагает минимальные потери энергии и практическое отсутствие трения. Всем этим обуславливается исключительно высокий КПД ультразвукового оборудования.

Турбогенераторы на выставке

Международная выставка «Электро» является крупнейшим мероприятием, на котором будет представлено электрооборудование для энергетики, электротехнике, автоматизации, а также промышленной световой техники.

Вы сможете увидеть множество сегментов и современных тенденций отрасли, начиная от генерации электрической энергии и завершая конечным ее потреблением; узнать, что такое турбогенератор, принцип его работы, виды, характеристики.

В данной выставке ежегодно участвуют предприятия их разных стран мира: Китая, Германии, Словении, Испании, Индии, Чехии и многих других.

На мероприятии «Электро» вы увидите:

турбогенераторы, компрессоры, газотурбинные установки, различное вспомогательное оборудование;
электрическое оборудование для электростанций, сетей передачи, а также распределения энергии;
проектирование всевозможных объектов электроэнергетики и систем снабжения электричеством;
интеллектуальные сети;
электрическая безопасность;
средства, отвечающие за охрану труда;
спецодежда.

Также, вы сможете пройти специальную программу обучения и подготовки персонала.

В отделе промышленной светотехники вы сможете ознакомиться с:

проектированием систем освещения;
освещением в аварийных ситуациях;
офисными системами освещения, а также промышленными и складскими;
освещением улиц и многим другим.

Придя на выставку «Электро», вы сможете узнать очень много интересных и современных технологий и оборудования. Это, несомненно, сможет помочь в развитии вашего бизнеса. А приобретение необходимого оборудования позволит вам эффективно модернизировать и ускорить ваше производство.

Организаторы данной выставки предоставляют возможность любой компании продемонстрировать свои новейшие разработки, что позволит занять особое место в презентационной программе.

Целью такого проекта является обращение внимания потенциальных покупателей на самые новые разработки и продвижение их на российском рынке. С его помощью вы сможете завлечь посетителей к своему проекту, который только вышел на рынок, рассказать о его преимуществах и новых технологических решениях.

ТурбогенераторыВысоковольтные испытания турбогенераторовДиагностика турбогенераторов

Работа турбогенератора

Неявнополюсные роторы (рис. 10 и 11) применяют в синхронных машинах большой мощности, имеющих частоту вращения п = 1500÷3000 об/мин. Изготовление машин большой мощности с такими частотами вращения при явнополюсной конструкции ротора невозможно по условиям механической прочности ротора и крепления полюсов и обмотки возбуждения.

Неявнополюсные роторы имеют главным образом синхронные генераторы, предназначенные для непосредственного соединения с паровыми турбинами. Такие машины называют турбогенераторами. Турбогенераторы для тепловых электрических станций имеют частоту вращения 3000 об/мин и два полюса, а для атомных станций — 1500 об/мин и четыре полюса. Ротор турбогенераторов выполняют массивным из цельной стальной поковки. Для роторов турбогенераторов большой мощности применяют высококачественную хромоникелевую или хромоникельмолибденовую сталь. По условиям механической прочности диаметр ротора при частоте вращения 3000 об/мин не должен превышать 1,2-1,25 м. Чтобы обеспечить необходимую механическую жесткость, активная длина ротора должна быть не больше 6,5 м.

На рис. 10 дан общий вид, а на рис. 11 — поперечный разрез двухполюсного ротора турбогенератора.

На наружной поверхности ротора фрезеруют пазы прямоугольной формы, в которые укладывают катушки обмотки возбуждения. Примерно на одной трети полюсного деления обмотку не укладывают, и эта часть образует так называемый большой зубец, через который проходит основная часть магнитного потока генератора. Иногда в большом зубце выполняют пазы, которые образуют вентиляционные каналы. Из-за больших центробежных сил, действующих на обмотку возбуждения, ее крепление в пазах производят с помощью немагнитных металлических клиньев. Немагнитные клинья ослабляют магнитные потоки пазового рассеяния, которые могут вызывать насыщение зубцов и приводить к уменьшению полезного потока. Пазы большого зубца закрывают магнитными клиньями. Лобовые части обмотки закрепляют роторными бандажами. Обмотка ротора имеет изоляцию класса В или F. Выводы от обмотки возбуждения подсоединяют к контактным кольцам на роторе. Вдоль оси ротора по всей его длине просверливают центральное отверстие, которое служит для исследования материала центральной части поковки и для разгрузки поковки от опасных внутренних напряжений. На рис. 12 дан общий вид турбогенератора. В турбогенераторах функцию демпферной обмотки выполняют массивное тело ротора и клинья.

Кроме турбогенераторов с неявнополюсным ротором выпускают быстроходные синхронные двигатели большой мощности — турбодвигатели.

Турбогенератор мощностью 1200 Мвт (напряжение 24 кв, частота вращения ротора 50 сек —1, кпд 99%).

Большая советская энциклопедия

Проблема сохранения

Основное отличие электроэнергетики от других промышленных отраслей — невозможность хранения производимого ею товара в промышленных масштабах. В каждую единицу времени в этой отрасли должно производиться ровно столько электроэнергии, сколько нужно потребителям.

Режим работы любой энергосистемы определяется в первую очередь степенью нагрузки на нее со стороны потребителей. Ночью потребление электроэнергии значительно снижается по сравнению с дневным, а утром и вечером — превышает уровень среднего дневного потребления. Постоянные колебания нагрузки приводят к тому, что генерирующие мощности значительную часть времени работают в экономически неоптимальном режиме.

Чтобы обеспечить возможность компенсации пиковых нагрузок, необходимы или дорогие резервные генерирующие мощности, или сложные географически распределенные энергосистемы.

Существуют три традиционных типа электростанций: атомные (АЭС), тепловые (ТЭС), гидроэлектрические (ГЭС). В последние годы к ним прибавляются электростанции на возобновляемых источниках: ветряные, солнечные, термальные. АЭС по соображениям безопасности не регулируют свою нагрузку, ГЭС подходят для работы с неравномерным графиком нагрузки, но не во всех энергосистемах есть ГЭС достаточной мощности. Основная нагрузка по покрытию неравномерности суточного потребления ложится на ТЭС. Это приводит к их работе в неэкономичном режиме, увеличивает расход топлива, повышает стоимость электроэнергии.

Классический вариант

Как уже отмечено, в электростанции на дровах используется несколько технологий для получения электричества. Классической среди них является энергия пара, или попросту паровой двигатель.

Здесь все просто – дрова или любое другое топливо сгорая, разогревает воду, в результате чего она переходит в газообразное состояние – пар.

Полученный пар подается на турбину генераторной установки, и за счет вращения генератор вырабатывает электроэнергию.

Поскольку паровой двигатель и генераторная установка соединены в единый закрытый контур, то после прохождения турбины пар охлаждается, снова подается в котел, и весь процесс повторяется.

Такая схема электростанции – одна из самых простых, но у нее имеется ряд существенных недостатков, одним из которых является взрывоопасность.

После перехода воды в газообразное состояние давление в контуре значительно повышается, и если его не регулировать, то высока вероятность порыва трубопроводов.

И хоть в современных системах применяются целый набор клапанов, регулирующих давление, но все же работа парового двигателя требуется постоянного контроля.

К тому же обычная вода, используемая в этом двигателе, может стать причиной образования накипи на стенках труб, из-за чего понижается КПД станции (накипь ухудшает теплообмен и снижает пропускную способность труб).

Но сейчас эта проблема решается использованием дистиллированной воды, жидкостей, очищенных примесей, выпадающих в осадок, или же специальных газов.

Но с другой стороны эта электростанция может выполнять еще одну функцию – обогревать помещение.

Здесь все просто – после выполнения своей функции (вращения турбины) пар необходимо охладить, чтобы он снова перешел в жидкое состояние, для чего нужна система охлаждения или попросту – радиатора.

И если разместить этот радиатор в помещении, то в итоге от такой станции получим не только электроэнергию, но еще и тепло.

Солнечная энергия

Один из самых мощных видов альтернативных источников энергии. Чаще всего её преобразуют в электричество солнечными батареями. Всей планете на целый год хватит энергии, которую солнце посылает на Землю за день. Впрочем, от общего объёма годовая выработка электроэнергии на солнечных электростанциях не превышает 2%.

Основные недостатки – зависимость от погоды и времени суток. Для северных стран извлекать солнечную энергию невыгодно. Конструкции дорогие, за ними нужно «ухаживать» и вовремя утилизировать сами фотоэлементы, в которых содержатся ядовитые вещества (свинец, галлий, мышьяк). Для высокой выработки необходимы огромные площади.

Солнечное электричество распространено там, где оно дешевле обычного: отдалённые обитаемые острова и фермерские участки, космические и морские станции. В тёплых странах с высокими тарифами на электроэнергию, оно может покрывать нужны обычного дома. Например, в Израиле 80% воды нагревается солнечной энергией.

Батареи также устанавливают на беспилотные автомобили, самолёты, дирижабли, поезда Hyperloop.

Полезен каждый шаг

А могут ли автомобильные магистрали с мчащимися по ним миллионами машин стать источником для получения энергии? Именно это вопрос пытается решить Гарри Хендерсон, инженер, работающий в компании «Гравитейшен Системс», которая находится в Нью-Йорке. Его предложение заключается в монтаже специальных помп в автомагистралях, предполагается, что это будут прикрытые металлическими пластинами резервуары с жидкостью. Машина, проезжая по автомагистрали, будет прогибать пластину, а жидкость, выплескиваясь под давлением, из резервуара будет попадать в турбину, и приводить ее в действие.

Как подсчитал Хендерсон, если по паре таких помп будет проезжать за день только десять процентов автомобилей от всего количества, то энергии выработается на три гигаватта. Этого вполне хватит на то, чтобы осветить ночью саму автомагистраль. Использовать для производства энергии можно и коров, если продавать фермерам подобные помпы. Если размещать их в стойлах и на пастбищах, энергию для содержания фермы можно получать почти даром. Ту же работу могут выполнять и люди, достаточно разместить в залах супермаркетов помпы Хендерсона, и каждый посетитель магазина станет источником более двух киловатт энергии.

Генераторы электрического тока.

Самым известным и распространенным способом получения электроэнергии, является генерация электротока электрогенераторами. Эти электрические машины могут приводиться в движение множеством способов: посредством пара – в атомных и теплоэлектростанциях; энергией воды, ветра, волн – гидроэлектростанции и ветрогенераторы; двигателями внутреннего сгорания – дизель-генераторы. Но суть остается одна – везде присутствует генератор, вырабатывающий по закону Фарадея электроток.

Вас может заинтересовать – «Как работает индукционная лампа?».

Способ, в большинстве своем, применяется в промышленных масштабах и служит для снабжения электроэнергией предприятий, жилых домов, общественных и спортивных комплексов, в общем всего, где требуется электричество, посредством воздушных и подземных линий электропередач.

Пьезоэлектрический наногенератор

Пьезоэлектрические наногенераторы основаны на (невероятно, но
факт) пьезоэлектрическом эффекте. Пьезоэлектрический эффект это
явление, при котором деформация тела приводит к появления
электрического заряда на его поверхности. В них используются так
называемые нанопроволоки — проволоки с диаметром порядка нанометра.
В результате деформации этих проволок на их поверхности образуется
электрический заряд: в той части, которая сжата отрицательный
заряд, а на растянутой — положительный.

Материал	Размеры	Выходное напряжение	Выходная мощность	Изготовление
ZnO (оксид цинка)	D: ~100 нм,L: 200~500 нм	V_P=~9 мВ	~0.5 пВт	CVD
GaN	D: 25~70 нм, L: 10~20 мкм	V_avg=~20 мВ	~ 0,8 пВт	CVD
PVDF	D: 0.5~6.5 мкм, L: 0.1~0.6 мм	V=5~30 мВ	2.5 пВт~90 пВт	Электроспиннинг

Из недавних разработок можно выделить IENG. IENG может выдавать
максимальный пиковый ток короткого замыкания 320 мкА и
соответствующую плотность тока 290 мкА/см^2, что превосходит
предыдущие разработки пьезоэлектрических наногенераторов почти в
два раза. Подробнее об это можно почитать
здесь.

Трибоэлектрические наногенераторы и китайский WT-TENG

Наверняка все в детстве натирали расчетку или воздушный шарик о волосы и представляли себя волшебником, поднимая кусочки бумаги в воздух. Данное волшебство объясняется трибоэлектрическим эффектом. Трибоэлектрический эффект — это явление возникновения электрического заряда в результате трения. Основной недостаток таких генераторов — это необходимость держать поверхности в контакте, что является сложной задачей. К тому же само трение ведет к разрушению поверхностей. Совсем недавно, 11 марта исследователи из Китайского университета Гонконга (CUHK) сообщили о своей разработке наногенератора, основанного на трение твердой поверхности и воды — WT-TENG.

пример работы 150 светодиодов от WT-TENG

Вот видео, демонстрирующее работу наногенератора:

Выглядит крипово…