Cercetătorii chinezi au dezvoltat un sistem care transformă picăturile de ploaie în electricitate. Dispozitivul, numit W-DEG (Water-integrated Droplet Electricity Generator), a fost creat de oamenii de știință de la Universitatea de Aeronautică și Cosmonautică din Nanjing, iar rezultatele au fost publicate în revista National Science Review .
Spre deosebire de încercările anterioare de a genera electricitate din ploaie, care aveau eficiență redusă și costuri ridicate, noul sistem folosește însuși corpul de apă pe care plutește ca element activ. Apa nu mai este doar sursa de energie cinetică, ci devine simultan suport mecanic și electrod inferior, datorită ionilor prezenți în compoziția sa .
Arhitectura dispozitivului este compusă dintr-un electrod superior care primește impactul picăturilor, o peliculă dielectrică ce redistribuie sarcinile electrice în momentul extinderii picăturii și masa de apă de dedesubt, care închide circuitul. Când o picătură lovește suprafața, presiunea combinată cu incompresibilitatea apei duce la răspândirea acesteia pe pelicula dielectrică, iar ionii din apa din rezervor asigură conductivitatea necesară generării curentului .
Rezultatele obținute sunt remarcabile. Fiecare picătură poate genera tensiuni de vârf de aproximativ 250 de volți, comparabile cu cele ale generatoarelor tradiționale cu împământare solidă . Un prototip cu suprafața de doar 0,3 metri pătrați a reușit să alimenteze simultan 50 de diode electroluminiscente și să încarce condensatoare mici în câteva minute .
Avantajul principal al sistemului este raportul dintre performanță și costuri. Comparativ cu structurile metalice tradiționale, greutatea totală este redusă cu 80%, iar costurile sunt la jumătate . Dispozitivul include orificii microscopice de drenaj care permit scurgerea apei acumulate în timpul ploilor puternice, menținând astfel pelicula dielectrică curată și funcțională. Testele au demonstrat că sistemul rămâne stabil la diferite temperaturi și niveluri de salinitate, chiar și în apa de lac care conține depuneri biologice .
Profesorul Wanlin Guo, coordonatorul echipei de cercetare, a explicat că permiterea apei să îndeplinească atât funcții structurale, cât și electrice deschide o cale nouă pentru producerea energiei electrice din apa de ploaie .
Aplicațiile posibile sunt diverse, deși scalate în prezent pentru dispozitive de mică putere. Generatorul ar putea alimenta senzori de mediu din zone îndepărtate, sisteme de comunicații cu consum redus sau microiluminare în regiuni cu precipitații frecvente . Designul modular permite adăugarea mai multor unități pentru creșterea capacității de colectare, iar construcția plutitoare simplifică amplasarea în lacuri, rezervoare, canale sau zone de coastă, fără a necesita teren sau platforme rigide .
Cercetătorii subliniază că această tehnologie nu este menită să înlocuiască panourile solare sau turbinele eoliene, ci să le completeze, în special în zilele ploioase când producția fotovoltaică scade .
Printre provocările rămase se numără variabilitatea dimensiunii și vitezei picăturilor, care poate afecta stabilitatea funcționării, durabilitatea peliculelor dielectrice în mediu deschis și necesitatea unor strategii de stocare care să compenseze intermitența asociată precipitațiilor .
