Ученые превратили листья лотоса в генератор электроэнергии: как это работает

Китайские исследователи из Университета сельского хозяйства и лесного хозяйства города Фуцзянь предложили метод генерации электричества, основанный на транспирации живых листьев. Этот подход превращает листья в стабильный и постоянный источник энергии, сообщает Interesting Engineering.

Команда продемонстрировала работу генератора, использующего лист лотоса для питания небольших устройств. Это открывает возможность создания энергосетей на базе растений. Подробности исследования опубликованы в журнале Nature.

Гидроэлектроэнергия обычно генерируется за счет движения воды по твердым поверхностям. Однако существующие технологии зависят от постоянного источника воды, что ограничивает их применение лишь вблизи рек и плотин.

Естественный процесс транспирации, при котором вода движется от корней к листьям и испаряется, скрывает огромный энергетический потенциал, который редко используется для производства электроэнергии.

Исследователи создали прототип устройства, вырабатывающего электричество через транспирацию, используя живой лист лотоса. По их расчетам, использование транспирационной энергии растений по всему миру может обеспечить до 67,5 тераватт-часов энергии ежегодно.

Ученые утверждают, что с дальнейшими исследованиями этот метод может стать коммерчески жизнеспособным и получить широкое применение.

Во время испарения воды между устьицами листа и корнями растения возникает градиент водного потенциала. Это создает разность электрических потенциалов между электродами, что позволяет непрерывно генерировать энергию, особенно в солнечную погоду.

На эффективность устройства влияют различные факторы. Например, более толстые стебли и высокие температуры увеличивают производительность, тогда как высокая влажность снижает её. Для коммерческого использования необходимо решить вопросы повышения эффективности генерации на одном листе, улучшения методов сбора и хранения энергии, а также расширения возможностей применения технологии.

Исследователи продолжают работу над улучшением контакта между растением и электродами, изучая роль транспирации в выработке энергии и интеграцию этой технологии с другими источниками, такими как ветер и солнце.

Эксперименты с различными видами растений показали их способность генерировать энергию, что подтверждает потенциал использования транспирации для выработки электричества.