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. U zimskim situacijama kada se koriste fotonaponski sustavi, može doći do komplikacija zbog nakupljanja snijega. Međutim, skupina istraživača razvila je uređaj koji može generirati električnu energiju iz snijega, što je inovacija koja bi mogla biti vrlo korisna u hladnim područjima.
Generirajte električnu energiju snijegom
Kalifornijsko sveučilište (UCLA) razvilo je prvi uređaj te vrste koji proizvodi električnu energiju koristeći prednosti snijega koji pada. Ovaj uređaj ističe se ekonomičnošću i visokom prilagodljivošću, jer je tanak, fleksibilan i nalikuje plastičnoj foliji. Prema Richardu Kaneru, glavnom autoru studije i profesoru znanosti o materijalima na UCLA, ovaj uređaj može raditi u udaljenim područjima od proizvodi vlastitu energiju bez potrebe za baterijama.
Uređaj je imenovan triboelektrični nanogenerator na bazi snijega (ili TENG) i stvara elektricitet putem statičkog elektriciteta. Iskorištavanjem prednosti izmjene elektrona između snijega i određenih materijala, proizvodi se električni naboj koji se može uhvatiti za stvaranje energije. The snijeg ima pozitivan naboj a kada dođe u kontakt sa silikonom koji ima negativan naboj, stvara se električna struja.
Kako snijeg može proizvesti električnu energiju?
Profesor Maher El-Kady, znanstveni asistent u kemiji i biokemiji na UCLA, objasnio je da se njegova studija fokusirala na to kako izvući električni naboj iz snijega pomoću silikona. Nakon usporedbe nekoliko materijala kao što su teflon i aluminij, utvrdili su da je silikon najučinkovitiji za ovaj proces.
Tijekom zime, u blizini 30% Zemljine površine prekriveno je snijegom, što predstavlja izazov za solarne panele koji gube svoju učinkovitost pod snježnim nanosima. Nova TENG tehnologija mogla bi se integrirati u solarne ploče, omogućujući im proizvodnju električne energije čak iu zimskim uvjetima.
Ovaj uređaj također ima aplikacije u zimski sportovi. Ako ga pričvrstite na opremu kao što su skije ili pancerice, možete točno pratiti tjelesnu aktivnost, nadzirući detalje poput obrazaca kretanja tijekom aktivnosti poput hodanja ili trčanja.
Dodatne pretrage
Uz napredak na UCLA, u Japanu, istraživači na Sveučilištu za elektroniku u Tokiju zajedno sa startupom TI Forte eksperimentiraju s drugim pristupom proizvesti električnu energiju iz snijega. Ovo istraživanje koristi temperaturna razlika između snijega i okolnog zraka. U eksperimentu se snijeg skladišti u napuštenom bazenu, a toplinske cijevi prenose toplinu od snijega do turbine, proizvodeći električnu energiju na sličan način kao solarni paneli, ali optimiziran za zimu.
Generirana energija ovisi o velikoj temperaturnoj razlici, što predstavlja logistički izazov, ali tim vjeruje da bi učinkovitost sustava mogla biti jednako visoka kao kod solarnih panela.
Druge mogućnosti za snijeg kao izvor energije
Iako su istraživanja korištenja snijega za proizvodnju električne energije u ranoj fazi, rezultati su obećavajući. Japanski grad Aomori, na primjer, prima više od 8 metara snijega godišnje i započeo je projekt za uključivanje ovog pristupa. Rani testovi pokazali su da bi kombinacija snijega i toplinskih cijevi mogla biti jednako učinkovita kao i druge metode proizvodnje obnovljive električne energije.
Osim toga, u zemljama poput Japana, područja s velikim snježnim oborinama mogu imati velike koristi od ovih sustava. Međutim, da bi ovaj proces bio skalabilan, potrebno je skladištiti velike količine snijega te održavanje stalne opskrbe toplim zrakom, što predstavlja dodatne izazove.
Istraživači nastavljaju istraživati korištenje snijega za proizvodnju električne energije, budući da bi ova tehnologija mogla pružiti vrijedan dodatak energetskoj mješavini u regijama s oštrim zimama, poboljšavajući održivost.
Mogućnost proizvodnje električne energije iz snijega predstavlja inovativnu i održivu opciju za budućnost. Iako još uvijek ima posla na prevladavanju tehnoloških i logističkih izazova, istraživanje nanogeneratora i sustava temeljenih na temperaturnim razlikama moglo bi biti revolucionarno u području obnovljive energije.
Kako studije napreduju i uređaji poboljšavaju svoj proizvodni kapacitet, otvorit će se nova vrata za iskorištavanje snijega neiscrpan izvor energije. Ovo ne samo da bi moglo poboljšati učinkovitost fotonaponskih sustava zimi, već bi također moglo ponuditi rješenje za čistu energiju u regijama gdje je snijeg bogat resurs.