【CNMO科技消息】地球每天接收的雨水蘊(yùn)含著巨大能量,這些從天而降的資源過(guò)去從未被有效利用不銹鋼管。新加坡科學(xué)家最近研發(fā)的裝置,或許能改變這種狀況——他們用一根不銹鋼管成功將雨滴轉(zhuǎn)化為電能。
這項(xiàng)技術(shù)的核心原理源于自然現(xiàn)象:當(dāng)水流過(guò)導(dǎo)電表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生電荷不銹鋼管。研究人員設(shè)計(jì)出高32厘米、直徑2毫米的垂直金屬管,雨滴進(jìn)入管道時(shí)會(huì)裹挾空氣形成氣泡結(jié)構(gòu),這種被稱為"活塞流"的運(yùn)動(dòng)促使水分子在墜落過(guò)程中分離電荷。管道上下兩端安裝的電極,則負(fù)責(zé)捕捉這個(gè)過(guò)程中釋放的能量。
在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,單根管道能產(chǎn)生約440微瓦電力不銹鋼管。當(dāng)四根管道協(xié)同工作時(shí),成功點(diǎn)亮了12個(gè)LED燈并持續(xù)20秒。雖然目前發(fā)電量看似微小,但系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)超過(guò)10%的降雨能量轉(zhuǎn)化率,這比過(guò)往同類技術(shù)效率提升顯著。
這項(xiàng)突破打開了全新想象空間不銹鋼管。未來(lái)建筑或許能通過(guò)屋頂排水系統(tǒng)收集雨水發(fā)電,與太陽(yáng)能、風(fēng)能形成互補(bǔ)。對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)而言,這種技術(shù)可能成為穩(wěn)定可靠的清潔能源補(bǔ)充方案。即便在城市環(huán)境中,雨季充沛的降水也能轉(zhuǎn)化為額外電力儲(chǔ)備。
研究團(tuán)隊(duì)特別指出,該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且維護(hù)成本低,金屬管道的耐用性使其適合長(zhǎng)期戶外使用不銹鋼管。目前每根管道產(chǎn)生的電量雖不足以驅(qū)動(dòng)大型設(shè)備,但通過(guò)規(guī)模化陣列組合,完全可能滿足基礎(chǔ)照明等日常用電需求。
隨著全球極端天氣頻發(fā),雨水收集系統(tǒng)或成為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分不銹鋼管。這項(xiàng)技術(shù)巧妙地將排水功能與發(fā)電能力結(jié)合,讓原本單純排向地下的雨水產(chǎn)生雙重價(jià)值??茖W(xué)家們正在探索提升能量轉(zhuǎn)化效率的方法,包括優(yōu)化管道材質(zhì)和電極設(shè)計(jì)。