利用降雨发电的技术

水循环系统发电是一种可再生能源，而系统中降雨这一环节的能量一直未能得到很好的利用。

到目前为止，科学家一直无法从落下的雨滴中收获大量能量，但我们终将取得突破。

虽然距离能够发电的雨伞，还有很长的路要走，但最新的研究表明，存在一种方法可以从花洒中获取电能，且要达到实用的效率水平。

新发现一种方法，可以用一小滴雨水制造出的功率点亮100个LED灯泡。这是巨大的飞跃，比之前的利用效率大了约数千倍。

“我们的研究表明，从15厘米的高度释放一滴100微升的水，产生超过140V的电压，并且所产生的功率可以点亮100盏小型LED灯，”香港城市大学(CityU)的生物医学工程师Wang Zuankai说道。

这听起来令人惊讶，但工程师使用了一些巧妙的手段。

多年来，科学家一直在研究这种发电方式，但是将雨滴的动能转换为电能，比从涨潮或溪流中收集能量要难得多。

团队改进了他们的液滴式发电机(DEG)，使用了聚四氟乙烯或PTFE薄膜；当薄膜不断被水滴撞击时，能够积累表面电荷，直到逐渐达到饱和为止。

研究小组发现，当水滴撞击表面并散布开来时，水滴充当连接两个电极的“桥”：铝电极和铟锡氧化物(ITO)电极(PTFE位于顶部)。

液滴桥反过来会形成一个闭环面，以便释放所有能量——液滴充当电阻器，表面涂层充当电容器。

研究人员说，这种方法最终可以应用于任何接触水的固体表面——船体、水壶的内部或雨伞。

内布拉斯加州林肯大学的化学家Xiao Cheng Zeng指出：“这项技术的意义在于，每滴雨提供的电能大大增加，使装置的转化效率更高。”

研究人员希望在未来5年内开发出可用的原型机。

该研究已发表在《自然》上。

本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。

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