Onderzoekers hebben een prototype ontwikkeld dat amper 30 centimeter lang is. Het zou veel goedkoper zijn en nauwelijks impact hebben op het milieu
Chinese onderzoekers hebben een innovatief systeem ontwikkeld dat elektriciteit kan opwekken met regen, zonder gebruik te maken van metalen of zware constructies. Het apparaat, ontworpen aan de Universiteit voor Lucht- en Ruimtevaart in Nanjing, luidt een nieuw tijdperk in voor drijvende hernieuwbare energie door waterdruppels om te zetten in elektrische impulsen.
Het wetenschappelijke team heeft hun uitvinding de naam Water-integrated Droplet Electricity Generator of W-DEG gegeven. Dit systeem drijft op het wateroppervlak en gebruikt regendruppels om kleine elektrische pieken van maximaal 250 volt te genereren. Het werkingsprincipe combineert contactelektrificatie en elektrostatische inductie, twee fysische verschijnselen waarmee schone energie kan worden opgewekt zonder het milieu te verstoren.
Wanneer een druppel op de diëlektrische film van het apparaat terechtkomt, worden de elektrische ladingen herverdeeld tussen het water en het materiaal, waardoor onmiddellijk een elektrische puls wordt geproduceerd. Op deze manier fungeert het water zelf als elektrode en structurele ondersteuning, wat stabiliteit en efficiëntie garandeert. Het lichtgewicht ontwerp maakt het een haalbare oplossing voor regenachtige gebieden waar zonne-energie of windenergie minder constant zijn.
Intelligent en modulair ontwerp
Om te voorkomen dat vloeistof zich op het oppervlak ophoopt, hebben de onderzoekers microkanalen voor afvoer ingebouwd, waardoor het water naar beneden kan stromen zonder terug te keren. Dit technische detail zorgt ervoor dat het systeem zelfs tijdens hevige regenval efficiënt blijft en voorkomt energieverlies. Het apparaat past zich aan verschillende weersomstandigheden aan zonder dat er complex onderhoud nodig is.
Het eerste prototype van de W-DEG, van slechts 0,3 vierkante meter, was in staat om tegelijkertijd 50 LED-diodes te verlichten en condensatoren in enkele minuten op te laden. Dankzij de modulaire structuur kan het systeem gemakkelijk worden opgeschaald, waardoor het ideaal is voor het voeden van omgevingssensoren, controlecentra of kleine elektrische apparaten die op meren en stuwmeren zijn geïnstalleerd.
Een stap vooruit in duurzame energie
Het Nanjing Institute of Frontier Science, verantwoordelijk voor de ontwikkeling, benadrukt in zijn studie dat deze vooruitgang een alternatief biedt dat milieuvriendelijker is voor aquatische ecosystemen dan drijvende zonnepanelen. In tegenstelling tot deze laatste bedekt de W-DEG het wateroppervlak niet en onderbreekt hij het zonlicht niet, waardoor het biologische evenwicht en de uitwisseling van natuurlijke gassen niet worden verstoord.
Naast de lage kosten en de eenvoudige fabricage neemt het apparaat geen stedelijke of agrarische grond in beslag. Daarom is het een strategische optie voor regio’s met veel neerslag, waar de aanleg van zonne- of windparken niet haalbaar is. Het ontwerp laat zien dat energie-innovatie op een duurzame manier kan worden doorgevoerd zonder dat dit ten koste gaat van ecosystemen.
Het project bevindt zich nog in de experimentele fase, maar de onderzoekers hebben er alle vertrouwen in dat de W-DEG een keerpunt zal betekenen in het gebruik van de watercyclus. Als het rendement bij verschillende druppelgroottes en -snelheden kan worden geoptimaliseerd, zou deze technologie stormen kunnen omzetten in energie-kansen.
