阅读说明：本技术 一种低成本可持续的简易产电装置 (Low-cost sustainable simple electricity generation device ) 是由 刘宪华 焦士埔 李阳 刘思彤 李鸿钰 李嘉垚 于 2021-08-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低成本可持续的简易产电装置,包括如下步骤：(1)取一定长度的普通棉绳；(2)将两根导线分别缠绕在棉绳的一端和距离棉绳另一端一定距离处；(3)用滴管在缠绕导线的一端缓慢滴加水,使棉绳缠绕导线的区间被水浸湿,水在毛细力的作用下从棉绳的一端迁移到另一端,在棉绳表面大量羧基的作用下,抑制了水中电离出的氢氧根迁移,氢离子可以随水迁移,从而产生电能。由此得到了一种低成本可持续的简易产电装置,本发明的方法简单、环境友好、所需设备少、成本低。(The invention discloses a low-cost sustainable simple electricity generating device, which comprises the following steps: (1) taking a certain length of common cotton rope; (2) winding two wires at one end of the cotton rope and a certain distance away from the other end of the cotton rope respectively; (3) water is slowly dripped at one end of the winding wire by a dropper, so that the interval of the cotton rope winding wire is wetted by water, the water is transferred from one end of the cotton rope to the other end under the action of capillary force, under the action of a large number of carboxyl on the surface of the cotton rope, hydroxide radical ionized in the water is inhibited from transferring, and hydrogen ions can be transferred along with the water, thereby generating electric energy. The simple and sustainable electricity generating device with low cost is obtained, and the method is simple, environment-friendly, less in required equipment and low in cost.)

一种低成本可持续的简易产电装置

技术领域

本发明属于新能源技术领域，具体涉及到一种利用水伏效应实现可持续产电的装置。

背景技术

经济增长、自动化和现代化依赖于能量供给的安全，随着全球经济的快速增长，煤、石油、天然气等传统能源被大量消耗，这造成了能源短缺和环境污染问题。来自可再生资源的能量，可以在人类共同的生活方式范围内得到补充，包括阳光、风、雨、潮汐、波浪和地热，被称为可再生能源。全世界大约19％的能量摄入来自可再生能源，其中13％来自常规生物质，世界上15％的电力来自水力发电，水不仅对生命至关重要，而且是地球上最大的能量载体。水覆盖了地球表面的71％，它消耗了地球所接收到的太阳能的35％。有研究发现，通过水和固体之间的直接相互作用可以从水中发电，在这个过程中，电解质在压力梯度下流过狭窄的通道，在水流中产生电压。

水可以电离出H⁺和OH^-，当水通过带电荷的纳米通道时，通道表面的电荷会阻止同种电荷通过。棉绳是由天然纤维构成的，其表面含有大量羧基官能团，具有良好的吸水性，当把水滴到棉绳上时，水会在毛细力的作用下把棉绳逐渐浸湿，在棉绳表面的羧基作用下，水中电离出的H⁺随水在棉绳内迁移，从而产生电能。棉纤维材料能够与水发生独特的相互作用，这表明利用这种产电方法具有巨大的潜力。

发明内容

本发明的目的是克服能源短缺问题，提供一种低成本可持续的简易产电装置。

本发明的技术方案概述如下：

一种低成本可持续的简易产电装置，其特征是包括如下步骤：

(1)将直径1-5mm的普通棉绳截成长度为5-10cm的小段；

(2)将两根导线分别固定在棉绳的一端和距离棉绳另一端一定距离处(1-3cm)；

(3)在棉绳固定导线的一端缓慢滴加0.2-1ml水，控制水量大小，使两条导线之间的棉绳区间完全润湿而避免整条棉绳完全浸湿；

(4)对被水浸湿的棉绳产生的电能进行收集，当水蒸发完后产电停止，继续进行(3)操作可重复产电，由此得到了一种低成本可持续的简易产电装置(见图1)。

本发明的优点：

1.本发明制备方法简单易行，操作方便，不需要其他大型设备；

2.本发明能通过简单的棉绳材料，实现了电能的可持续产生，对环境友好。

附图说明

图1是本发明设计装置的示意图；图2是本发明直径3mm，长6cm，滴加0.4ml蒸馏水的单根棉绳产生的电压和电流大小。

图中1-滴管；2-棉绳；3-导线；4-储电器。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行进一步的描述。

以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

这种低成本可持续的简易产电装置的应用，包括如下步骤：

(1)取一根直径3mm，长6cm的普通棉绳；

(2)取两根导线，一种导线固定在棉绳的一端，另一根导线固定在距离棉绳另一端的2cm处，固定的导线之间的棉绳长度为4cm；

(3)在固定导线的棉绳一端缓慢滴加0.4ml的蒸馏水，可以发现蒸馏水把两根导线之间的4cm棉绳缓慢浸湿，并且水在毛细力的作用下向棉绳未浸湿的一端迁移；

(4)对被蒸馏水浸湿的棉绳产生的电能进行收集；

(5)随着蒸馏水的蒸发，产电接近两个小时后逐渐停止(图2)，重复步骤(3)，可达到重复产电的效果。