سولارابيك، الصين – 6 نوفمبر 2025: كشف فريق من العلماء في جامعة نانجينغ للملاحة الجوية والفضائية (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics – NUAA) عن ابتكار نوعي يتمثل في مولّد كهرباء القطرات المدمج بالمياه (Water-based Droplet Electricity Generator – W-DEG)، وهو جهاز هيدروكهروضوئي عائم قادر على تحويل طاقة قطرات المطر مباشرة إلى كهرباء. ويُنتج هذا المولّد جهداً كهربائياً يصل إلى 250 فولط لكل قطرة، وهو مستوى أداء يضاهي المولدات التقليدية المثبتة على اليابسة، مع ميزة إضافية تتمثل في إمكانية تشغيله فوق المسطحات المائية دون الحاجة إلى استغلال أراضٍ برية.
آلية عمل مبتكرة وتفوق تقني
يعتمد الجهاز الجديد على المياه الطبيعية كقطب سفلي موصل وكركيزة داعمة في الوقت ذاته، بخلاف المولدات التقليدية (C-DEGs) التي تستند إلى ركائز صلبة وأقطاب معدنية ثقيلة ومكلفة. ويتيح تصميمه العائم تقليص وزن المواد المستخدمة بنسبة تقارب 80%، إلى جانب خفض التكلفة إلى النصف تقريباً مقارنة بالأنظمة السابقة.
ويستفيد W-DEG من خاصيتي التوتر السطحي للماء وعدم قابليته للانضغاط لتوفير الدعم الميكانيكي اللازم عند اصطدام القطرات، ما يسمح بانتشارها بكفاءة على الغشاء العازل. كما يوظّف الأيونات الطبيعية الموجودة في الماء كحاملات للشحنة الكهربائية، ليحوّل السطح المائي ذاته إلى قطب كهربائي فعال ومستقر.
متانة عالية وتطبيقات مستقبلية واعدة
أظهرت التجارب المعملية متانة كبيرة للجهاز وقدرته على العمل بثبات في ظروف بيئية متنوعة، تشمل اختلاف درجات الحرارة ومستويات الملوحة، وحتى في مياه البحيرات الملوثة بيولوجياً، بفضل الخمول الكيميائي لطبقته العازلة. كما زُوّد المولّد بآلية ذاتية التنظيم عبر ثقوب تصريف دقيقة تمنع تراكم المياه وتحافظ على استقراره أثناء الأمطار الغزيرة.
وقد عرض الفريق نموذجاً أولياً بمساحة 0.3 متر مربع (3.2 قدم مربع)، استطاع تشغيل 50 ليد (LEDs) في وقت واحد، إلى جانب شحن مكثفات كهربائية خلال دقائق.
ويرى الباحثون أن هذا الابتكار يمكن أن يدعم أنظمة المراقبة البيئية في البحيرات والسواحل، أو أن يُستخدم كمصدر طاقة موزع في المناطق المطيرة، ما يجعله مكمّلاً واعداً لمصادر الطاقة المتجددة الأخرى مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: eurek alert
image Credit: ©Science China Press
