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空から降ってくる雨粒には運動エネルギーが含まれており、理論的にはそれを捕獲して電気に変換することができる。
雨粒から電気を集める
この分野での先行研究は、一般にD-TENGと呼ばれる液滴ベースのTENGの開発につながった。これらのデバイスは瞬時出力が非常に高いが、発電所が通常発電するメガワットレベルの電力を発電するには、複数のD-TENGが必要である。
複数のD-TENGを接続することは、問題に対する最も明白な解決策だが、望ましくない影響がある。複数のD-TENGを接続すると、上部電極と下部電極の間に意図しないカップリング容量が発生し、デバイスの出力が低下するのだ。
ブリッジアレイ発電機の利点
FEP表面と呼ばれるD-TENGパネルの表面に雨滴が落ちると、水滴はプラスに帯電し、表面はマイナスに帯電する。
「それぞれの液滴が発生させる電荷の量は小さく、FEP上の表面電荷は徐々に消滅する。表面で長い時間が経過すると、FEP表面の電荷は徐々に蓄積して飽和状態になります。この時点で、FEPの表面電荷の散逸速度は、液滴が衝突するたびに発生する電荷量と釣り合っています」と、Li教授は説明する。
研究者たちは、異なるサイズのサブ電極と様々な厚さのパネルを持つブリッジ・アレイ発電機発電機を使用し、電力損失に影響があるかどうかを確認した。ブリッジ・アレイ発電機で作られたD-TENGパネルは、互いに独立していることが判明し、意図しない電力損失を低減できることがわかった。
「ブリッジ・アレイ発電機のピーク出力は、同じサイズの従来の大面積雨滴エネルギーの5倍近く高く、1平方メートルあたり200ワットに達します」。
また、FEPの厚みを増すことで、表面電荷密度に影響を与えることなく結合キャパシタンスが減少し、ブリッジアレイ発電機の性能をさらに向上させることができた。
この発見は、再生可能エネルギーを利用する新しい方法を切り開く可能性がある画期的な物だ。
https://texal.jp/2023/07/26/ground-breaking-discovery-leading-to-the-development-of-rain-panels-that-convert-rain-into-electricity/
雨樋で水車回すのとどっちが費用対効率いいんだろ
日本も太陽光発電は頑張ってた時期もあったのに
オワコンジャップとは大違い
最も日本で有望だと思っていたのに
水中だとパネル同士のリークで損失が大きい様だ
水滴が持つ運動エネルギーの大小によっても発電量は変わるんだろうか
ナイアガラの滝の横あたりなら、年中ずっと水しぶきがかかるから
良いんじゃないかな