Știm că astăzi creativitatea joacă un rol fundamental în crearea de noi modalități de obținere a energiei. În acest caz, oamenii de știință investighează dacă se poate genera electricitate cu zapada. În situațiile de iarnă în care se folosesc sisteme fotovoltaice pot apărea complicații din cauza acumulării de zăpadă. Cu toate acestea, un grup de cercetători a dezvoltat un dispozitiv care poate genera electricitate din zăpadă, o inovație care ar putea fi foarte utilă în zonele reci.
Generați energie electrică cu zăpadă
Universitatea din California (UCLA) a dezvoltat primul dispozitiv de acest gen care generează electricitate profitând de căderea zăpezii. Acest dispozitiv se remarcă prin faptul că este economic și foarte adaptabil, deoarece este subțire, flexibilă și seamănă cu o folie de plastic. Potrivit lui Richard Kaner, autorul principal al studiului și profesor de Știința Materialelor la UCLA, acest dispozitiv poate funcționa în zone îndepărtate, deoarece își generează propria energie fără a fi nevoie de baterii.
Dispozitivul a fost numit nanogenerator triboelectric pe bază de zăpadă (sau TENG) și generează electricitate prin electricitate statică. Profitând de schimbul de electroni dintre zăpadă și anumite materiale, se produce o sarcină electrică care poate fi captată pentru a genera energie. The zăpada are o sarcină pozitivă iar când vine în contact cu siliconul, care are o sarcină negativă, se generează un curent electric.
Cum poate zăpada să genereze electricitate?
Profesorul Maher El-Kady, asistent de cercetare în chimie și biochimie la UCLA, a explicat că studiul său s-a concentrat pe modul de a extrage sarcina electrică din zăpadă folosind silicon. După ce au comparat mai multe materiale precum teflonul și aluminiul, au stabilit că siliconul este cel mai eficient pentru acest proces.
În timpul iernii, lângă 30% din suprafața pământului este acoperită de zăpadă, ceea ce reprezintă o provocare pentru panourile solare care își pierd eficiența sub zăpadă. Noua tehnologie TENG ar putea fi integrată în panourile solare, permițându-le să genereze electricitate chiar și în condiții de iarnă.
Acest dispozitiv are și aplicații în sporturi de iarna. Atașându-l la echipamente precum schiuri sau clăpari, puteți urmări cu exactitate activitatea fizică, monitorizând detalii precum tiparele de mișcare în timpul activităților precum mersul sau alergarea.
Investigatii suplimentare
Pe lângă progresele de la UCLA, în Japonia, cercetătorii de la Universitatea de Electronică din Tokyo împreună cu startup-ul TI Forte experimentează o altă abordare a genera electricitate din zapada. Această cercetare utilizează diferenta de temperatura între zăpadă și aerul înconjurător. În experiment, zăpada este depozitată într-o piscină abandonată, iar conductele de căldură transferă căldura de la zăpadă la o turbină, generând energie electrică într-un mod similar cu panourile solare, dar optimizate pentru iarnă.
Energia generată depinde de existența unei diferențe mari de temperatură, ceea ce ridică provocări logistice, dar echipa consideră că eficiența sistemului ar putea fi la fel de mare ca cea a panourilor solare.
Alte oportunități pentru zăpadă ca sursă de energie
În timp ce cercetările privind utilizarea zăpezii pentru a produce energie electrică sunt în stadii incipiente, rezultatele sunt promițătoare. Orașul japonez Aomori, de exemplu, primește peste 8 metri de zăpadă pe an și a demarat un proiect pentru a încorpora această abordare. Testele timpurii au arătat că combinația de zăpadă și conducte de căldură ar putea fi la fel de eficientă ca și alte metode de generare a energiei electrice regenerabile.
În plus, în țări precum Japonia, zonele cu zăpadă abundentă pot beneficia foarte mult de pe urma acestor sisteme. Cu toate acestea, pentru a face acest proces scalabil, este necesar depozitați cantități mari de zăpadă și menținerea unei surse constante de aer cald, ceea ce ridică provocări suplimentare.
Cercetătorii continuă să exploreze utilizarea zăpezii pentru a genera electricitate, deoarece această tehnologie ar putea oferi un plus valoros la mixul energetic în regiunile cu ierni aspre, îmbunătățind sustenabilitatea.
Posibilitatea de a genera energie electrică din zăpadă reprezintă o opțiune inovatoare și durabilă pentru viitor. Deși există încă de lucru pentru a depăși provocările tehnologice și logistice, cercetarea privind nanogeneratoarele și sistemele bazate pe diferențele de temperatură ar putea fi revoluționară în domeniul energiei regenerabile.
Pe măsură ce studiile progresează și dispozitivele își îmbunătățesc capacitatea de generare, se va deschide o nouă ușă pentru a profita de zăpadă ca o sursă inepuizabilă de energie. Acest lucru ar putea nu numai să îmbunătățească eficiența sistemelor fotovoltaice iarna, ci și să ofere o soluție de energie curată în regiunile în care zăpada este o resursă abundentă.