Редактор GeekTimes
299,6
рейтинг
17 июня 2015 в 16:44

Учёные научились добывать энергию из испарения воды и спор бактерий

image

Учёные из Колумбийского университета изготовили прототипы двух устройств, работающих при помощи воды и спор бактерий. Первое устройство — поршневой генератор электрической энергии, а второе — вращающаяся турбина.

Ведуший автор работы, Озгур Сахин, помощник профессора в университете, использовал при создании прототипов тот факт, что споры бактерий при поглощении воды достаточно сильно разбухают, а при высыхании — съёживаются. Удельная сила, которая развивается при этом, достаточно велика.

Для создания поршневого двигателя Сахин использовал полиэтиленовые полоски, на которые с двух сторон точечно наносятся споры. При этом пятна спор наносятся на полоски в шахматном порядке — так, чтобы на местах промежутков между пятнами с одной стороны находились пятна с другой стороны.



В результате, при высыхании спор пятна начинают сокращаться и изгибают полоски, придавая им волнообразную форму. Сокращаясь, полоска способна тянуть полезную нагрузку. Увлажняясь, пятна расширяются и удлиняют полоску. В итоге устройство представляет собой искусственную мышцу, работа которой контролируется влажностью.

Разместив несколько десятков таких полосок внутри пластикового корпуса, учёные получили рабочий прототип устройства. Корпус плавает в воде, а в его центре расположен впитывающий материал, прикрытый шторками, к которым подсоединены полоски.

image

Увлажняясь, полоски распрямляются и открывают шторки, обнажая материал. В результате он высыхает, влажность падает, и шторки закрываются. Соединив движущуюся часть устройства с электрогенератором, исследователи получили достаточно энергии для подпитки светодиода. Таким образом энергия испарения воды преобразуется в электрическую.

Для создания двигателя вращения учёные приклеили полоски одним концом к колесу. Споры на этот раз были нанесены на полоски с одной стороны. Попадая в сухую среду, полоски изгибаются. Если они попадают во влажную среду, полоски распрямляются.



Если насадить такое колесо на вал, и обеспечить влажную среду с одной стороны, и сухую — с другой, полоски с одной стороны колеса будут распрямляться, а с другой — сокращаться, создавая постоянный дисбаланс. Такая схема напоминает известный проект вечного двигателя — но, в отличие от него, действительно работает. На её основе учёные сделали игрушечную машинку, которая вполне успешно перемещается.

image
Проект вечного двигателя.

Учёные уверены, что усовершенствованные и большие версии таких механизмов в принципе могут обеспечить создание экологически чистой энергии. Другие примеры использования воды для получения энергии, это: расщепление с получением водорода, использование энергии течений, приливные электростанции.
Вячеслав Голованов @SLY_G
карма
125,2
рейтинг 299,6
Редактор GeekTimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (6)

  • 0
    Я так понимаю, нужны определенные внешние условия: влажность среды и доливать воды в область увлажнителя. Вроде все просто для «халявной» энергии. Но видимо износостойкость сыграет решающую роль.
    • 0
      Расходы на «доливать воды» и на поддержку оптимального состояния окружающей среды могут сожрать всю выработанную энергию и подстанцию соседнего района.
      Но, чорт побери, это при любом раскладе бесподобно!
      • 0
        Ставим на якоря на буи в море копию увеличенную в N раз, к валу генератор через передаточный механизм, кабель на берег. Спасение для Африки =)
        • 0
          Бактерии-то маленькие! Как добиться такой точности производства рабочей зоны при размерах копии в N раз больше? =)
          • 0
            Тут только опытным путем, Наладить производство готовых модулей определенных размеров с бактериями. А на объекте подгонять, тестировать, переделывать. Еще на верхнюю часть можно линзы ставить, при свете дня высыхать будет быстрее. Интересно у нее КПД будет больше чем у солнечных панелей?
            • 0
              Эт вряд ли — слишком дорогой опытный путь получается. Тем более что максимальные масштабы макро объектов можно рассчитать. Да и условия похожие на океян у берегов Африки можно не только в цифрах эмулировать. Это будет дешевле чем «опытным путем» на объекте.
              КПД будет низкий, т.к. удельная теплота парообразования у воды очень высокая. С другой стороны, КПД тут смотреть лучше не классический ( энергия — работа ), а экономический. Вдруг установка проработает 100 лет без обслуживания, тогда на физический КПД можно наплевать.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.