«У нас есть технологии для использования энергии ветра, воды и солнца, но использование испарения также перспективно», — сообщил автор исследования Озгур Сахин.
Преобразование воды в пар — эффективный возобновляемый источник энергии, сообщают американские ученые. Испарение воды во всех существующих в США озерах и водохранилищах позволит генерировать 325 гигаватт электроэнергии, что составляет 70% всего производимого в стране электричества.
Технология получения электроэнергии из водяного пара пока мало изучена и до сих пор не выведена на рынок. Однако ученые из Колумбийского университета в Нью-Йорке решили подсчитать, насколько эффективным будет этот метод. С помощью математической модели они определили, что суммарная энергетическая мощность всех озер и водохранилищ США, за исключением Великих озер, составит 325 гигаватт, что позволит генерировать 2,85 млн МВт*ч в год. В 2015 году этот показатель составил бы 70% всей вырабатываемой энергии в стране. Результаты исследования ученые опубликовали в журнале Nature Communications.
Автор исследования биофизик Озгур Сахин описал технологию получения энергии от испарения еще в 2015 году. Его «испарительный двигатель» предполагает использование материалов, размер которых меняется под воздействием воды. Сахин предлагает использовать микроспоры бактерий, которые впитывают влагу и увеличиваются в размерах. Под воздействием высоких температур вода испаряется, а споры уменьшаются.
Сахин сравнивает споры с мышцами, которые сжимаются и удлиняются. Если подключить их к генератору, производящему электричество от движения (динамо-машине), то можно вырабатывать электричество в процессе испарения.
Ученые разработали в лаборатории машину, которую они назвали «испарительный двигатель». Изобретение контролирует уровень влажности с помощью клапана, который открывается и закрывается, что приводит к расширению и сокращению бактериальных спор. Сокращения спор доходят до генератора, который производит электричество. В своем исследовании ученые смогли проверить, сколько энергии можно получить во время этого процесса.
Одно из преимуществ испарения заключается в том, что его можно использовать в любое время. Солнечная и ветряная энергия зависят от того, есть ли солнце и ветер, в то время как вода испаряется всегда. Использование батарей является дорогостоящим, а во время их производства вырабатывается множество токсичных элементов.
«Технология испарения также поможет экономить воду. Половину воды, которая естественным путем испаряется из озер и водохранилищ в атмосферу, можно спасти во время процесса сбора энергии. В нашей модели этот объем достиг 25 триллионов галлонов в год (порядка 94 миллиардов м3), что составляет пятую часть воды, потребляемой американцами», — отметил Сахин.
Источник: https://indicator.ru/news/2017/09/26/energiya-ispareniye/
