Watervalstroom. Een kind kan de was doen (afb: Siowling Soh et al./ACS Central Science)

Ik(=as) las net dat ITER, de proeffusiereactor, net het krachtigste gepulste magneetsysteem heeft voltooid ter wereld, bedoeld om het miljoenen graden hete plasma op te sluiten. Van dik hout zagen we planken. Neem nou het jongste staaltje energievernuft dat Siowling Soh van de universiteit van Singapore en collega’s onlangs wereldkundig hebben gemaakt: water laten stromen door een kunststof buisje van 2 mm in doorsnee met een lengte van 32 cm. Dat zijn zeer menselijke maten om op een duurzame manierenergie op te wekken (vooropgesteld dat het bovenste vat gevuld blijft door, bijvoorbeeld, regen).
Met zo’n creëer je een propstroom en die scheidt in combinatie met het materiaal van het buisje de plussen van de minnen. Resultaat: bruikbare elektriciteit met een rendement van ruim 10% (de gegenereerde elektrische energie ten opzichte van het verlies aan potentiële energie door het verplaatste water) met een hoge gemiddelde vermogensdichtheid van ongeveer 100 W/m², stellen de onderzoekers.
Ze gebruikten voor hun experimentele opstelling slechts eenvoudige materialen: een vat voor wateropslag (polymere vaten, 0,75 m tot 1,65 m hoog), een metalen naald bevestigd aan de onderste uitlaat van het bovenste vat, een kunstofbuisje van 2 mm diameter, een beker voor het verzamelen van water en gedeïoniseerd water. Ze gebruikten fluoretheenpropeen-buizen(FEP) vanwege hun goede ladingseigenschappen, zonder enige behandeling.
Belangrijk is, schrijven ze, dat de diameter van het FEB-slangetje 2 mm is (bij een lengte van 32 cm). Dat zorgt ervoor dat water op natuurlijke wijze door zwaartekracht naar beneden valt. Het water stroomt vervolgens via de horizontale metalen naald uit het bovenste vat en botste tegen het bovenste deel van het verticaal georiënteerde slangetje.
Deze frontale botsing tussen het water en het oppervlak van de buis veroorzaakte de daaropvolgende neerwaartse golvende stroming die lucht op natuurlijke wijze mengde met de waterkolom, waardoor vervolgens een propstroom in de buis ontstond met ‘plukjes’ water tussen luchtbellen.
Die propstroom is wezenlijk voor het functioneren van het systeem. Een continue waterstroom creëert nauwelijks elektra, zo zagen de onderzoekers. Er ontstond daardoor een ladingsverschil tussen de stalen naald en het opvangvat dat je kunt gebruiken voor het laten branden van led-lampjes, maar ook voor chemische reacties.

Hoog gemiddeld vermogen

Na optimalisatie van de verchillende parameters van de opstelling, maten ze een (verrassend hoog, zeggen de onderzoekers) gemiddeld vermogen van 440 ± 13 μW vanaf zowel de punt 1 (naald) als punt 2 (opvangvat) als er water (80 ml/min) door slechts één buisje met een kleine diameter van 2 mm stroomt.
De resultaten zouden hebben aangetoond dat het systeem in staat is om vrijwel continu vermogen te leveren ondanks de gepulseerde scheiding van de ladingen, stellen de onderzoekers, zolang het bovenste vat maar water bevat.
Dat klinkt mooi, maar hoe belangrijk is dat het water gedeïoniseerd is? Gelukkig hebben Soh c.s. dat ook bepaald. Met kraanwater haalden ze 85% van de resultaten van gedeïoniseerd water. Ik ben benieuwd wat hiervan terecht komt of hebben we het hieer over een storm in een glad water?

Bron: le Monde