Thiết bị sản xuất điện từ hạt mưa rơi

Năng lượng được tạo ra khi những giọt mưa rơi xuống có thể được thu giữ và chuyển đổi thành điện. Quá trình này sử dụng động năng của nước dịch chuyển để tạo ra điện, được coi như một dạng thủy điện thu nhỏ. Tuy nhiên, việc sử dụng trong thực tế bị hạn chế bởi thách thức mở rộng công nghệ này trên quy mô lớn.

Để thu năng lượng của mưa, các chuyên gia sử dụng thiết bị giúp điện khí hóa tiếp xúc lỏng - rắn có tên gọi máy phát điện nano ma sát (TENG). Tuy nhiên, vấn đề là TENG dùng cho giọt nước (D-TENG) có giới hạn kỹ thuật trong việc kết nối nhiều máy với nhau khiến sản lượng điện tổng thể bị giảm.

Nhóm nghiên cứu từ Đại học Thanh Hoa đã đưa ra cách chỉnh sửa các thiết bị D-TENG theo pin mặt trời giúp việc thu hoạch năng lượng mưa trở nên hiệu quả hơn để có thể triển khai trên quy mô lớn.

Zong Li, giáo sư tại Đại học Thanh Hoa, Trung Quốc, cho biết, D-TENG có sản lượng điện đầu ra cực cao, nhưng để một D-TENG duy nhất cung cấp điện liên tục cho thiết bị điện cấp độ megawatt là điều vô cùng khó khăn. Vì vậy cần phải sử dụng đồng thời nhiều D-TENG.

Khi nhiều D-TENG được kết nối, điện cực trên và điện cực dưới của tấm thu năng lượng sẽ có điện dung ghép ngoài ý muốn làm giảm công suất đầu ra của D-TENG. Nhóm nghiên cứu đã đề xuất sử dụng các bộ phát điện dạng tấm liên kết tương tự pin mặt trời, dùng các điện cực dưới của tấm thu năng lượng để giảm tác động của điện dung.

Kết quả cho thấy, các bộ phát điện dạng tấm liên kết có lượng điện đầu ra cực đại đạt 200 watt mỗi m2, cao hơn gần 5 lần so với lượng điện thu được từ mưa bằng thiết bị truyền thống có cùng kích thước. Điều này mang đến một giải pháp khả thi cho việc thu năng lượng hạt mưa trên diện rộng.