Energija iz ljuski oraha: Kako otpad pretvoriti u čistu struju uz pomoć vode

Znanstvenici sa Sveučilišta Waterloo razvili su inovativan uređaj koji koristi otpadne ljuske oraha i nekoliko kapi vode kako bi se proizvelo dovoljno električne energije za napajanje kalkulatora. Uređaj veličine novčića naziva se generator električne energije potaknut vodom (WEG) i temelji se na procesu isparavanja vode iz porozne strukture ljuski.

Kad voda isparava, kroz sitne kanale unutar ljuske prolaze električki nabijeni ioni. Oni u interakciji s površinom ljuske stvaraju neravnotežu naboja koja rezultira proizvodnjom električne energije. Elektrode unutar WEG uređaja hvataju taj naboj i pretvaraju ga u električnu struju.

Autor ideje, doktorand Nazmul Hossain, inspiraciju je dobio nakon što je pod elektronskim mikroskopom proučio strukturu lješnjaka. Shvatio je da složena mreža kanala, čija je prirodna funkcija transport vode i hranjivih tvari za rast ploda, može poslužiti kao savršeni medij za prikupljanje energije. Testiranja s različitim vrstama orašastih plodova pokazala su da upravo orasi imaju najveći potencijal.

Kako bi optimizirali ljuske za proizvodnju energije, istraživači su ih pažljivo očistili, obradili i oblikovali. Spajanjem četiri WEG jedinice – svake sastavljene od ljuski, elektroda, žica, 3D-printanog kućišta i kapi vode, tim je uspio proizvesti dovoljno struje da pokrene LCD kalkulator.

Tehnologija, koja se temelji na konceptu hidrovoltaike, mogla bi u budućnosti napajati male elektroničke uređaje u udaljenim ili teško dostupnim područjima. Potencijalne primjene uključuju okolišne senzore, IoT uređaje, nosivu tehnologiju i opremu za hitne intervencije.

Istraživači sada rade na razvoju nosivih WEG sustava koji bi energiju mogli prikupljati iz kiše ili čak znoja, kao i na praktičnim primjenama poput senzora za detekciju curenja vode. Studija o ovoj tehnologiji objavljena je u časopisu Energy & Environmental Materials.