Vemo, da ima danes ustvarjalnost temeljno vlogo pri ustvarjanju novih načinov pridobivanja energije. V tem primeru znanstveniki preiskujejo, ali je lahko pridobivanje električne energije s snegom. V zimskih razmerah, kjer se uporabljajo fotovoltaični sistemi, lahko pride do zapletov zaradi kopičenja snega. Vendar pa je skupina raziskovalcev razvila napravo, ki lahko proizvaja elektriko iz snega, kar je inovacija, ki bi lahko bila zelo uporabna v hladnih območjih.
Ustvarjanje električne energije s snegom
Univerza v Kaliforniji (UCLA) je razvila prvo tovrstno napravo, ki proizvaja elektriko z izkoriščanjem padajočega snega. Ta naprava izstopa kot varčen in zelo prilagodljiv, saj je tanek, prožen in spominja na plastično folijo. Po besedah Richarda Kanerja, vodilnega avtorja študije in profesorja znanosti o materialih na UCLA, lahko ta naprava deluje na oddaljenih območjih od proizvaja lastno energijo brez potrebe po baterijah.
Naprava je dobila ime snežni triboelektrični nanogenerator (ali TENG) in ustvarja elektriko s pomočjo statične elektrike. Z izkoriščanjem izmenjave elektronov med snegom in določenimi materiali se proizvede električni naboj, ki ga je mogoče zajeti za ustvarjanje energije. The sneg ima pozitiven naboj in ko pride v stik s silikonom, ki ima negativen naboj, se ustvari električni tok.
Kako lahko sneg proizvaja elektriko?
Profesor Maher El-Kady, raziskovalni asistent za kemijo in biokemijo na UCLA, je pojasnil, da se je njegova študija osredotočila na to, kako iz snega s pomočjo silikona pridobiti električni naboj. Po primerjavi več materialov, kot sta teflon in aluminij, so ugotovili, da je silikon najučinkovitejši za ta postopek.
V zimskem času v bližini 30 % zemeljske površine pokriva sneg, kar predstavlja izziv za solarne panele, ki pod snežnimi zameti izgubijo svojo učinkovitost. Novo tehnologijo TENG bi lahko integrirali v solarne kolektorje, kar bi jim omogočilo proizvodnjo električne energije tudi v zimskih razmerah.
Ta naprava ima tudi aplikacije v zimski športi. Če ga pritrdite na opremo, kot so smuči ali čevlji, lahko natančno sledite telesni dejavnosti in spremljate podrobnosti, kot so vzorci gibanja med aktivnostmi, kot sta hoja ali tek.
Dodatne preiskave
Poleg napredka na UCLA na Japonskem raziskovalci na Tokijski univerzi za elektroniko skupaj z zagonskim podjetjem TI Forte eksperimentirajo z drugim pristopom k proizvajajo elektriko iz snega. Ta raziskava uporablja temperaturna razlika med snegom in zunanjim zrakom. V poskusu je sneg shranjen v zapuščenem bazenu, toplotne cevi pa prenašajo toploto iz snega v turbino, ki proizvaja električno energijo na podoben način kot sončne celice, vendar optimizirana za zimo.
Ustvarjena energija je odvisna od velike temperaturne razlike, kar predstavlja logistične izzive, vendar ekipa verjame, da bi lahko bila učinkovitost sistema tako visoka kot pri sončnih kolektorjih.
Druge možnosti za sneg kot vir energije
Čeprav so raziskave o uporabi snega za proizvodnjo električne energije v začetni fazi, so rezultati obetavni. Japonsko mesto Aomori, na primer, prejme več kot 8 metrov snega na leto in je začelo projekt za vključitev tega pristopa. Zgodnji testi so pokazali, da bi lahko bila kombinacija snežnih in toplotnih cevi enako učinkovita kot druge metode pridobivanja obnovljive električne energije.
Poleg tega lahko v državah, kot je Japonska, območja z močnim sneženjem lahko zelo koristijo od teh sistemov. Vendar pa je potrebno, da bi bil ta proces razširljiv skladiščijo velike količine snega in vzdrževanje stalnega dotoka toplega zraka, kar predstavlja dodatne izzive.
Raziskovalci še naprej raziskujejo uporabo snega za proizvodnjo električne energije, saj bi ta tehnologija lahko zagotovila dragocen dodatek k energetski mešanici v regijah z ostrimi zimami in izboljšala trajnost.
Možnost pridobivanja električne energije iz snega predstavlja inovativno in trajnostno možnost za prihodnost. Čeprav je še veliko dela za premagovanje tehnoloških in logističnih izzivov, bi lahko bile raziskave nanogeneratorjev in sistemov, ki temeljijo na temperaturnih razlikah, revolucionarne na področju obnovljive energije.
Ko bodo študije napredovale in bodo naprave izboljšale svojo proizvodno zmogljivost, se bodo odprla nova vrata za izkoriščanje snega neusahljiv vir energije. To ne bi samo izboljšalo učinkovitosti fotonapetostnih sistemov pozimi, temveč bi ponudilo tudi čisto energetsko rešitev v regijah, kjer je sneg bogat vir.