Впервые ученым удалось разработать гидроэнергетический генератор, который использует обычную ореховую скорлупу для производства электричества. Это революционное открытие, основанное на взаимодействии воды с органическим материалом, открывает новые горизонты для экологически чистой энергетики и повторного использования сельскохозяйственных отходов.
Подробные результаты исследования были опубликованы в авторитетном журнале Energy & Environmental Materials. Основу инновационного устройства составляет уникальная структура скорлупы различных орехов, таких как миндаль, фундук, пекан и грецкий орех. Эти материалы обладают высокой пористостью и содержат гидрофильные группы, которые активно взаимодействуют с водной средой.
При контакте с водой микроскопические каналы внутри скорлупы активируют особый гидровольтаический эффект. Этот процесс инициирует движение ионов под влиянием испарения и капиллярных сил, что непосредственно приводит к генерации электрического тока. В ходе экспериментов было установлено, что генератор, созданный из скорлупы грецкого ореха, способен стабильно выдавать напряжение свыше 600 милливольт и плотность мощности более 5,9 микроватт на квадратный сантиметр, сохраняя при этом свою работоспособность на протяжении целой недели.
Дальнейшие исследования и применение специализированной обработки материала позволили значительно повысить эффективность разработанного устройства. В результате напряжение удалось увеличить до впечатляющих 1,21 В, а максимальная плотность тока достигла 347,2 микроампер на квадратный сантиметр. Эти показатели существенно превосходят характеристики большинства существующих органических и неорганических аналогов. В качестве наглядной демонстрации практического потенциала технологии, всего две такие установки, соединенные последовательно, смогли успешно питать стандартный ЖК-калькулятор без необходимости использования дополнительных преобразователей энергии.
По мнению разработчиков, данная технология наглядно демонстрирует огромный потенциал сельскохозяйственных отходов, таких как ореховая скорлупа. Они могут стать доступным, экологически чистым и возобновляемым источником энергии для обеспечения питанием маломощных электронных устройств. В долгосрочной перспективе подобные генераторы смогут эффективно использовать влагу из воздуха, дождевую или даже морскую воду, что открывает совершенно новые перспективы для развития по-настоящему устойчивой энергетики.
Это исследование дополняет ряд других инновационных разработок в области альтернативной энергетики. Ранее ученые уже представляли различные нестандартные решения, например, биоразлагаемую батарею, функционирующую на воде и сахаре, что подчеркивает растущий интерес к созданию экологичных и устойчивых источников энергии.
