A Szingapúri Nemzeti Egyetem kutatói egy új technológiát dolgoztak ki, amely az esővíz és a levegő keverékét használja az áram előállítására. A rendszer lényege, hogy apró, körülbelül 30 centiméter hosszú és 2 milliméter átmérőjű műanyag csöveken vezetik át ezt a keveréket – ezek méretükben tehát a leginkább szívószálakra emlékeztetnek. A módszer maga nem új: az eddigi próbálkozások során azonban a csöveken átfolyó víz felszíni polarizációt hozott létre, amely a töltéseket a cső falára „ragasztja”, és így gátolta az áramlást. Az új módszer újítása abban rejlik, hogy légbuborékokkal szakítják meg a víz folyamatos áramlását, amivel a természetes esőcseppeket utánozzák. Ez arra kényszeríti a töltéseket, hogy a vízcseppekkel együtt mozogjanak – és így elektromos áram keletkezik. Minderről Sabine Hossenfelder számolt be a csatornáján.

Kísérleti körülmények között a kutatók percenként 80 milliliter víz-levegő keveréket áramoltattak át egy csövön, ami 0,4 milliwatt energiát eredményezett. Amikor ezt a rendszert felskálázták – négy csövet használva – 12 kis LED-lámpát sikerült működtetniük, ami jól demonstrálja a koncepció működőképességét. A kutatók az energiaátalakítás hatékonyságát 10%-ra becsülték, vagyis a víz gravitációs energiájának ennyi része alakult át elektromos árammá.

Elméletben tehát mindez működik, és ha minden cső 0,4 milliwattot termel, és egy négyzetméteren 250 ezer cső is elfér, akkor ez elvileg akár 100 watt/négyzetméter teljesítményt is jelenthet.

Itt jön viszont a bökkenő: a vízigény. Ekkora teljesítményhez négyzetméterenként percenként 20 ezer liter vízre lenne szükség – ami körülbelül óránként egy kilométernyi csapadéknak felel meg. Összehasonlításképp, a leghevesebb viharok esetén is csupán 1 centiméter eső hullik óránként. Magyarán egy ilyen extrém esőzés nemcsak elképzelhetetlen, de súlyos károkat is okozna magában az infrastruktúrában (valamint minden másban is). Reálisabb becslések szerint, ha kizárólag a természetes csapadékot hasznosítanánk, csak néhány csövet lehetne működtetni négyzetméterenként, ami legfeljebb néhány milliwatt energiát jelentene – ami egy jóval elmarad a teoretikus ígéretektől.

Adja azonban magát egy kérdés: miért nem gyűjtjük össze egyszerűen az esővizet, és vezetjük át egy mikroturbinán? Ilyen rendszerek egyébként már léteznek – gyakran alkalmazzák is őket nagy tetőszerkezetek lefolyócsöveiben. Ezek a kis turbinák több száz wattot is képesek előállítani heves esőzések során, 50%–80% közötti hatásfokkal – sokkal hatékonyabban tehát, mint a csőalapú módszer.

Bár ez az új megközelítés tehát nem alkalmas nagyméretű áramtermelésre, vannak olyan területek, ahol előnyös lehet:

• Mivel a rendszer nem igényel mozgó alkatrészeket, így ideális hordozható érzékelőkben vagy kisméretű eszközökben
• Hatékony lehet állandó vízlecsapódással járó ipari környezetekben
• Olyan helyeken, ahol a kompakt kialakítás és mobilitás fontosabb, mint a nagy teljesítmény
• A rendszer egyszerűsége és karbantartásmentessége értékes lehet speciális vagy távoli alkalmazásokban, ahol a hagyományos megoldások nem működnek megbízhatóan.

Az új módszer tehát hiába ötletes, ráadásul tudományosan is megalapozott, a fránya rögvaló miatt a közeljövőben aligha váltja le a napelemeket vagy újítja meg az elektromos hálózatot. Mégis, kis fogyasztású, célzott felhasználásokban helye lehet a technológiának – különösen tehát, ha az egyszerűség és a megbízhatóság a két fő szempont.

(Kép: Pixabay/holdmypixels)