Дыхание жизни. Производство электричества испарением воды: миф или реальность?

Современные технологии позволяют добывать энергию из множества источников, от солнечного излучения до геотермальных скважин. Новое изобретение, разработанное учеными из университета Колумбии (Нью-Йорк, США) во главе с биофизиком Озгуром Сахин, позволяет использовать самый обыкновенный процесс испарения воды как источник огромного количества “чистой” электроэнергии.

Испарение — это процесс, с помощью которого вещество переходит из жидкого состояния в газообразное. Как правило, испарение является следствием нагревания вещества до определенной температуры. Масштабы энергии, которая тратится на процесс испарения по всей планете весьма велики, хотя мы в повседневной жизни и не замечаем этого.

Исследователи предлагают установить на пресноводных водоемах двигатели, которые не только вырабатывали бы электроэнергию, но и вдвое уменьшили бы интенсивность самого испарения.

Для этих целей команда ученых разработала две экспериментальные установки, в которых используются бактериальные споры, обладающие способностью расширяться при поглощении воды и сжиматься при ее потере. В первой экспериментальной установке эта способность реализована с помощью лент с нанесенными на них бактериальными спорами, напоминающих “мышцу”, расположенную чуть выше водного слоя. Когда испаряющаяся влага поднимается вверх, то ленты, с прикрепленными на них “шторками”, расправляются и создают щели, благодаря которым в них поступает воздух и помогает лентам снова высохнуть и избежать переувлажнения. При высыхании ленты “шторки” закрываются, давая снова намокнуть лентам,  таким образом производится движение механизма, приводящего в действие генератор тока. “Принцип жалюзи” в данном устройстве выполняет еще и функцию контроля испарения, при котором “искусственное” закрытие или открытие “шторок” устанавливает регулируемую силу испарения.

Во  втором экспериментальном устройстве, названном учеными “Водяная мельница”, такие же ленты со спорами прикреплены к пластиковым колесам, помещенным наполовину во влажную, наполовину в сухую среду. Сжимание и разжимание лент в этом устройстве способствует вращению колес. Электричество во втором случае генерируется за счет движения колес, создаваемого лентами, при подключении устройства к генератору тока.

Как показывают расчеты ученых, с помощью технологий, использующих испарение воды, только в США можно вырабатывать примерно 325 гигаватт электричества, что эквивалентно 70% текущей мощности всех "зеленых" и обычных электростанций Соединенных Штатов.

Другие формы возобновляемых источников энергии в большей степени зависят от количества солнечной энергии или ветра, вода же испаряется одинаково хорошо и в солнечную, и в пасмурную погоду.

Дополнительным плюсом от внедрения этих технологий будет то, что такие установки будут производить не только электричество и тепло, но и позволят сохранить огромные запасы питьевой воды, уменьшая объемы её испарения в атмосферу. Это особенно важно в засушливых местах, где вопрос нехватки питьевой воды стоит достаточно остро.

Приглашаем ученых и всех заинтересованных лиц к обсуждению возможностей разработки и использования технологий по добыче электроэнергии за счет испарения воды.

Если Вам известны другие технологии, способные помочь людям в изменяющейся климатической ситуации в мире, присылайте информацию о них на почту [email protected]   с пометкой «для Климат-контроля».

О новых технологиях, неизведанных ресурсах Земли, мифах и реальности относительно текущего положения человечества и многом другом смотрите в разделе сайта Что говорит наука?