Sněhem poháněný nanogenerátor je užitečný doplněk k solárním panelům

Zasněžené oblasti planety nejsou vhodné pro použití solárních panelů. Pro panely je obtížné produkovat jakoukoli energii, pokud jsou pohřbeny pod sněhovou pokrývkou. Tým z Kalifornské univerzity v Los Angeles (UCLA) tedy vyvinul nové zařízení, které dokáže vyrobit elektřinu ze samotného sněhu.

Tým nazývá nové zařízení triboelektrický nanogenerátor na bázi sněhu nebo Snow TENG (triboelektrický nanogenerátor založený na sněhu). Jak název napovídá, funguje to triboelektrický efekt, to znamená, že využívá statickou elektřinu k generování náboje výměnou elektronů mezi kladně a záporně nabitými materiály. Tyto typy zařízení se používají k vytváření nízkoenergetických generátorů, které přijímají energii z pohybů těla, dotyků na dotykové obrazovce a dokonce i kroků člověka na podlaze.

Sníh je nabitý kladně, takže když se otírá o materiál s opačným nábojem, lze z něj extrahovat energii. Po sérii experimentů výzkumný tým zjistil, že silikon je nejlepším materiálem pro triboelektrický efekt při interakci se sněhem.

Snow TENG lze vytisknout 3D a je vyroben z vrstvy silikonu připojené k elektrodě. Vývojáři tvrdí, že jej lze integrovat do solárních panelů, takže mohou pokračovat ve výrobě elektřiny, i když jsou pokryty sněhem, což je podobné předloženo v březnu loňského roku čínští vědci vyvinuli hybridní solární článek, který také využívá triboelektrický efekt k výrobě energie ze srážky dešťových kapek s povrchem solárních panelů.

Problém je v tom, že Snow TENG vyrábí ve své současné podobě docela malé množství elektřiny – jeho výkonová hustota je 0,2 mW na metr čtvereční. To znamená, že je nepravděpodobné, že jej připojíte přímo k elektrické síti vašeho domova jako samotný solární panel, ale stále jej lze použít například pro malá, samostatná čidla počasí.

„Povětrnostní senzor na bázi Snow TENG může fungovat v odlehlých oblastech, protože je napájen sám a nevyžaduje další zdroje,“ říká Richard Kaner, hlavní autor studie. „Je to velmi chytré zařízení – meteostanice, která vám dokáže říct, kolik sněhu v tuto chvíli napadá, směr, kterým sníh padá, a směr a rychlost větru.“

Výzkumníci uvádějí další případ použití pro Snow TENG, jako je senzor, který lze připevnit na spodní část bot nebo lyží a použít ke sběru dat pro zimní sporty.

Studie byla publikována v časopise Nano Energy.

Zdroj: 3dnews.ru