Энергия из всего. Самые необычные способы получения электричества

Когда речь заходит о производстве электричества, на ум сразу приходят огромные предприятия — ГЭС или АЭС. За ними вспоминаются солнечные батареи, ветрогенераторы или волновая энергетика. Но на самом деле, если задуматься, наш мир — это огромный неиссякаемый источник энергии. В этом материале мы расскажем о самых необычных способах ее получения.

Деревянная губка

Древесина — это материал, который широко используется в разных сферах. Из дерева строят дома, производят бумагу, мебель, фонарные столбы, музыкальные инструменты и много чего еще. Но швейцарские ученые пошли еще дальше — и в 2021 г. презентовали миру деревянный мини-генератор.

Оказывается, если дерево сжать, а затем вернуть в исходное состояние, вырабатывается небольшое количество электрической энергии. Однако древесина — материал не очень упругий, поэтому ученым пришлось изменить его химический состав. Они растворили один из компонентов коры — лигнин — оставив только целлюлозу. В результате дерево превратилось в губку, которую можно сжимать и собирать вырабатываемую при этом энергию.

Пока с деревянной губкой проводят различные эксперименты. Уже удалось выяснить, что один брусок длиной 1,5 сантиметра при сжатии вырабатывает 0,63 вольта. А если соединить 30 таких кусочков, то их энергии хватит для питания ЖК-дисплея.

Энергия города 

Если разобраться, поток людей — мощная движущая сила, которую, при желании, можно направить для получения энергии. В Токио на одном из вокзалов турникеты оснастили электрогенератором, а в пол под ними встроили пьезоэлементы — устройства, на которых при деформации возникает электрический заряд. В результате вырабатывается энергия, которую, в том числе, используют для питания электропоездов.

Еще один пример — Голландия, где в одном из торговых центров электричество получают из усилия, которое люди прикладывают, открывая двери.

В Англии архитекторы придумали, как использовать вибрацию от движения пешеходов или машин. Для этого под покрытие тротуаров, дорог или ступеней лестниц встраивают все те же пьезогенераторы, которые производят электричество.

Область применения такой энергия огромна, поскольку в местах с большой проходимостью энергии вырабатывается достаточно много. Самое логичное — использовать полученное электричество для снабжения окружающей инфраструктуры: фонарей, светофоров, табло, лампочек в здании и т.д.

Человеческая батарейка

Еще один ресурс, который, очевидно, многие недооценивают — энергия человеческого тела. Хотя еще в культовом фильме «Матрица» нам напрямую сказали, что тело одного человека «вырабатывает энергии больше, чем аккумулятор в 120 вольт плюс 1300 калорий тепла». Однако подобные разработки уже существуют и даже используются. Они бывают двух видов — гаджеты индивидуального пользования и устройства, которые аккумулируют энергию групп людей.

Так, в Южной Корее придумали генератор, который работает через гибкую пластинку в фитнес-браслете и подзаряжается от тепла руки. Также ученые разработали одежду, которая собирает энергию мельчайших движений человека. Кроме того, существуют так называемые «биотатуировки» — временные покрытия из вещества, где в процессе химической реакции с потом выделяется электричество.

Устройства для использования группового тепла еще оригинальнее. Например, на центральном вокзале в Стокгольме, проходимость которого ежедневно составляет 400 тыс. человек, движением и теплом от дыхания пассажиров, собранным в теплообменники, обогревают воду в соседнем 13-этажном здании. А во Франции агентство социального жилья использует энергию посетителей метрополитена для обогрева 17 квартир, находящихся прямо над станцией.

Электричество из воздуха

Ученые университета в Массачусетсе разработали генератор Air-gen, который использует белок для получения электричества из влаги в воздухе.

Все, что нужно — с помощью бактерий Geobacter вырастить токопроводящий белок, изготовить из него пленку толщиной менее 10 микрон и поместить ее между двумя электродами. После эта так называемая наносетка впитает влагу из атмосферы и за счет тонких пор и своей проводимости создаст ток между электродами.

Изобретатели признаются, что полученной энергии пока что хватит только на зарядку мелких гаджетов, но идея все равно очень перспективная. Эта технология абсолютно экологична, возобновляема, малозатратна и независима от погодных условий: работает даже в регионах с экстремально сухим климатом — например, в Сахаре.

Если говорить о коммерческой стороне вопроса, то сейчас обсуждается применение таких батареек в качестве портативной зарядки. Однако у изобретателей крайне амбициозные планы. Например, они рассматривают возможность добавления белковой материи в краску для стен, которая сможет собирать влагу из воздуха и снабжать ваш дом электричеством.

Подражание водорослям

Австралийские разработчики создали проект океанской электростанции, которая устроена по принципу подражания движениям водорослей. Специальные расположенные под водой «стебли» колышутся от подводного течения точно так же, как морские растения. В результате вырабатывается электрический ток.

Возможно, со стороны затея кажется не слишком серьезной. Однако не стоит недооценивать энергию моря: такие океанские подводные электростанции вырабатывают огромные объемы энергии. Например, при испытаниях установок у берегов Тасмании мощность оценивалась в 250 кВт. То есть, теоретически, по оценкам ученых, такие «водоросли» смогут обеспечивать электроэнергией целые острова и отдельные штаты.

Унитазы-электростанции

До чего только не додумается человек! Исследователи из Пенсильвании создали прототип унитаза, который может вырабатывать электричество за счет разложения органических отходов. Причем сделать такое устройство совсем не сложно. Нужна только пластиковая труба с расположенными внутри электродами.

Когда микробы скапливаются в трубе в нужном количестве, возникает химическая реакция, благодаря которой между атомами начинают перемещаться электроны. Так получается электричество. Конечно, если брать один отдельный унитаз, то, скажем честно, энергии он будет вырабатывать не очень много — ее хватит разве что для одной лампочки. Однако сами создатели чудо-изобретения говорят, что в будущем может появиться возможность устанавливать специальные устройства в общественных туалетах, а полученным электричеством обеспечивать линии трамвайных и троллейбусных путей.

Небоскреб как гигантская батарейка 

Еще одна идея для сбора огромного количества энергии — здания небоскребов, которые почти полностью состоят из стекла. Один из американских стартапов презентовал технологию прозрачных солнечных панелей. По сути дела — это новая крайне перспективная подотрасль солнечной энергетики.

Для строительства такого небоскреба необходимо создать специальные стекла с тончайшим дополнительным слоем фотоэлементов. Они будут пропускать свет, при этом одновременно поглощая и преобразовывая в электричество ультрафиолет и инфракрасные лучи.

Проблема заключается лишь в цене: стоимость такого стекла на 30% выше обычного. Однако, если идея приживется, то небоскребы в солнечных регионах смогут самостоятельно снабжать себя электричеством, что значительно снизит углеродные выбросы в жилом секторе.

Читайте также: От генератора до розетки. Как производят электричество на ГЭС, АЭС и ТЭС

БКС Мир инвестиций