Процес випаровування вологи на планеті ніколи не припиняється, що робить ідею виробництва електрики за допомогою цього процесу дуже цінною. Вода скрізь: у водоймах, рослинах та у повітрі. Залишилося лише вивчити процес у всіх тонкощах та використати отримані знання. Перший крок у цьому напрямі зробили вчені з Лозанни. Вони створили експериментальну платформу для вивчення “гідровольтаїки”.
Платформа є нанорозмірними вертикально розташованими кремнієвими стрижнями. Між стрижнями утворюються канали, якими рідина, підкоряючись капілярному ефекту і випаровуванню, пасивно підіймається до поверхні. На поверхні – на межі розділу фаз, де відбувається випаровування – утворюється поверхневий заряд, який забезпечує іонну провідність у каналах.
Цей спосіб отримання електрики постав для дослідників з несподіваного боку. До цього вважалося, що виробляти енергію можна лише з використанням чистої, попередньо підготовленої води. У ході експериментів з’ясувалося, що вода може бути з будь-якою концентрацією солей. Необхідно лише розширювати канали зі збільшенням концентрації солі, і система вироблятиме енергію. Тим самим процес йтиме як на прісній воді, так і на морській. “Генератор” можна буде без особливих переробок створити для води будь-якої солоності.
Заслугою вчених із Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) стало більш детальне визначення фізичних явищ і процесів у ході моделювання та визначення характеристик потоків рідини, іонних потоків та електростатичних ефектів, обумовлених взаємодією твердого тіла та рідини, щоб в кінцевому підсумку створити оптимально працюючий пристрій для “гідровольтаїки”.
«Завдяки нашій новій платформі з високим рівнем контролю, це перше дослідження, яке дає кількісну оцінку цим “гідровольтаїчним явищам”, наголошуючи на важливості різних міжфазних взаємодій. Але в процесі ми також зробили важливе відкриття: “гідровольтаїчні” пристрої можуть працювати в широкому діапазоні солоності, що суперечить попередньому розумінню того, що для досягнення найкращої продуктивності була потрібна високоочищена вода», — кажуть вчені.
Запропоноване рішення зможе також допомогти з утилізацією тепла для сміття. Тепло прискорює випаровування і сприятиме кращому виробленню електрики. Крім того, процес випаровування часто використовується для опріснення води у спекотному кліматі. Надалі процес опріснення можна буде поєднати в одній установці із виробленням електрики. Перспективи розробки вражаючі, але їх ще належить розвинути.
