Μικροσκοπικές αντλίες νερού προσφέρουν νέα μέθοδο παραγωγής ηλεκτρισμού

36

Μια απλή συσκευή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που θα μπορούσε να τροφοδοτεί στο μέλλον φορητές συσκευές αναπτύχθηκε από Καναδούς ερευνητές. Πρόκειται για μια δέσμη από μικροσκοπικούς σωλήνες μέσα στους οποίους κυλάει νερό υπό πίεση δημιουργώντας τάση.

Όπως εξηγεί το NewScientist.com τη Δευτέρα, οι φυσικοί γνώριζαν ήδη ότι η ροή του νερού μέσα από σωλήνες μικρής διαμέτρου παρεμποδίζεται από ένα ηλεκτρικό φαινόμενο: Τα τοιχώματα των στενών αγωγών φορτίζονται, είτε επειδή κολούν πάνω τους ιόντα είτε επειδή διαλύονται στο νερό ορισμένα από τα συστατικά τους.

Αν για παράδειγμα η επιφάνεια των αγωγών είναι φορτισμένη θετικά, έλκει τα αρνητικά ιόντα στο νερό και μειώνει την ταχύτητα ροής τους, ενώ η ταχύτητα των θετικών ιόντων μένει ανεπηρέαστη.

Ως αποτέλεσμα, τα αρνητικά ιόντα συγκεντρώνονται στο άκρο του σωλήνα από το οποίο εισέρχεται το νερό, ενώ στο άλλο άκρο συσσωρεύονται θετικά ιόντα.

Η πόλωση του σωλήνα έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση ηλεκτρικής τάσης στα άκρα του, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας.

Η συσκευή που ανέπτυξε ο Λάρι Κόστιουκ του Πανεπιστημίου της Αλμπέρτα στον Καναδά αποτελείται από ένα μπλοκ γυαλιού που φέρει μισό εκατομμύριο μικροσκοπικές οπές, διαμέτρου 10 μικρομέτρων (εκατομμυριοστών του μέτρου).

Αν διοχετευθεί νερό μέσα από το μπλοκ και τα άκρα του συνδεθούν μέσω δύο ηλεκτροδίων, δημιουργείται κύκλωμα από το οποίο διέρχεται ρεύμα έντασης μεριών μAmp.

H ένταση αυτή είναι βέβαια πολύ μικρή, θα ήταν όμως δυνατό να αυξηθεί σημαντικά αν βελτιωθεί η αποδοτικότητα της γεννήτριας, η οποία προς το παρόν είναι μικρότερη από 1%.

Ένας άλλος τρόπος να αυξηθεί η τάση, αναφέρει ο Κόστιουκ, θα ήταν να αυξηθεί ο αριθμός των μικροσκοπικών σωλήνων. Θαμμένα ηλεκτρόδια θα μπορούσαν, για παραδειγμα, να αντλούν ενέργεια από τα υπόγεια ύδατα που διέρχονται από πορώδεις βράχους.

Η έρευνα δημοσιεύεται στο Journal of Micromechanics and Microengineering.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ