Energia elektryczna ze skorup orzechów? Wystarczy dodać trochę wody

Zespół naukowców z University of Waterloo opracował niecodzienną metodę pozyskiwania energii, która wykorzystuje naturalne procesy zachodzące w odpadach kuchennych. Ich pomysł opiera się na połączeniu prostoty natury z precyzją nowoczesnej inżynierii.

Miniaturowa elektrownia w skorupce orzecha

Cała koncepcja opiera się na generatorze elektrycznym wywołanym wodą, który wykorzystuje mikroskopijną strukturę łupin orzechowych. Urządzenie wielkości monety już teraz potrafi zasilać podstawową elektronikę, taką jak kalkulatory, co stanowi obiecujący początek dla dalszych zastosowań.

Czytaj także: Powstał nanogenerator inspirowany wodorostami. Ile energii produkuje?

Badacze testowali różne materiały, w tym drewno i łupiny innych orzechów, ale to właśnie orzechy włoskie wykazały najwyższą efektywność. Ich naturalnie porowata struktura okazała się idealna do wykorzystania w procesie generowania energii.

Jak to właściwie działa?

Mechanizm działania wykorzystuje zjawisko hydrowoltaiczne, które brzmi skomplikowanie, ale w praktyce jest dość proste. Gdy woda paruje z powierzchni łupiny, naładowane jony przemieszczają się przez mikroskopijne pory materiału. Ten ruch tworzy nierównowagę elektryczną, która generuje prąd.

Przygotowanie materiału wymaga jednak sporej precyzji. Łupiny przechodzą przez szereg procesów obejmujących czyszczenie, obróbkę, polerowanie i precyzyjne cięcie. Każdy etap ma na celu maksymalizację wydajności energetycznej finalnego urządzenia.

Praktyczne zastosowania i ograniczenia orzechów

Jak na razie ta nowatorska technologia pozwala zasilać jedynie bardzo małe urządzenia o niskim zapotrzebowaniu energetycznym. Cztery połączone generatory wystarczają do działania kalkulatora LCD, co pokazuje zarówno potencjał, jak i obecne ograniczenia metody.

Teoretycznie takie rozwiązanie mogłoby znaleźć zastosowanie w czujnikach środowiskowych monitorujących lasy, urządzeniach internetu rzeczy czy sprzęcie ratunkowym. Szczególnie interesujące są perspektywy wykorzystania w odległych lokalizacjach, gdzie tradycyjne źródła energii są trudno dostępne.

Naukowcy pracują również nad zastosowaniami w urządzeniach noszonych, które zbierałyby energię z potu podczas ćwiczeń lub z kropli deszczu. To ambitne plany, ale na razie pozostają w sferze badań laboratoryjnych.

Realne perspektywy rozwoju

Za projektem stoją Nazmul Hossain, doktorant inżynierii mechanicznej i mechatronicznej, oraz jego promotorzy dr Norman Zhou i dr Aiping Yu. Wyniki swoich badań opublikowali w periodyku Energy & Environmental Materials.

Ich praca pokazuje ciekawy kierunek rozwoju – przekształcanie odpadów w czystą energię przy wykorzystaniu naturalnych procesów. To przykład gospodarki cyrkularnej w praktyce, choć na szerokie zastosowania komercyjne przyjdzie nam jeszcze poczekać.

Technologia WEG to interesujący eksperyment, który może w przyszłości znaleźć niszowe zastosowania. Pamiętajmy jednak, że na razie mamy do czynienia z dowodem koncepcji, a nie gotowym produktem rynkowym.