Ученые совершили значительный прорыв в области возобновляемой энергетики, успешно разработав инновационный водоэнергетический генератор на основе обычной ореховой скорлупы. Это устройство способно вырабатывать электричество благодаря взаимодействию воды с органическим материалом. Подробности исследования опубликованы в научном журнале Energy & Environmental Materials.
Для создания генератора были использованы скорлупы различных орехов, таких как миндаль, фундук, пекан и грецкий орех. Выбор пал на эти материалы из-за их уникальной структуры, богатой микропорами и гидрофильными группами. При контакте с водой эти микроскопические каналы запускают так называемый гидровольтаический эффект. Этот процесс включает в себя движение ионов, вызванное испарением и капиллярными силами, что приводит к генерации электрического тока.
Наиболее впечатляющие результаты были достигнуты с устройством, изготовленным из скорлупы грецкого ореха. Оно продемонстрировало стабильное напряжение, превышающее 600 милливольт, и плотность мощности более 5,9 микроватт на квадратный сантиметр, сохраняя работоспособность на протяжении целой недели.
После проведения специальной обработки эффективность генератора существенно возросла: напряжение достигло 1,21 Вольта, а максимальная плотность тока составила 347,2 микроампера на квадратный сантиметр. Эти показатели превосходят большинство известных органических и неорганических аналогов. Практическая значимость открытия была подтверждена наглядно: всего две такие установки, соединенные вместе, смогли успешно питать LCD-калькулятор без необходимости использования дополнительных преобразователей.
Авторы исследования подчеркивают огромный потенциал данной технологии. Она показывает, как аграрные отходы, в данном случае ореховая скорлупа, могут быть преобразованы в доступный и экологически чистый источник энергии для питания различных небольших электронных устройств. В будущем такие генераторы смогут использовать разнообразные источники влаги, включая дождевую или даже морскую воду, что открывает новые перспективы для развития устойчивой и возобновляемой энергетики.
Это открытие дополняет ряд инноваций в поиске альтернативных источников энергии. Ранее ученые уже представляли разработки, такие как биоразлагаемая батарея, функционирующая на основе воды и сахара.
