Столь необычную систему испытывают специалисты французской компании CEA-Leti и национального политехнического института в Гренобле (Institut national polytechnique de Grenoble), работающие в совместном инновационном центре Minatec.

Один из авторов новинки Томас Джагер говорит, что сбор энергии дождевых капель позволит получать ток для маломощных устройств (типа датчиков на зданиях и сооружениях) в отсутствие Солнца (в ненастную погоду фотоэлектрические батареи беспомощны).

Чтобы выяснить, сколько электричества может дать дождь, Томас и его коллеги Ромейн Гуйон, Жан-Жак Шеллу и Гислейн Депесс построили опытную установку, в которой капли воды падают с высоты на тонкую пластину из поливинилиденфторида (PVDF).

Когда капли ударяют в пластинку PVDF толщиной 25 микрон, в ней возникают механические колебания, кратковременно генерирующие ток.

Авторов этих опытов особенно интересовала зависимость эффективности работы устройства от размера и скорости капель. И то, и другое построенная установка позволяла варьировать в широких пределах. Например, поперечник капель менялся от 1 до 5 миллиметров.

Таким образом выяснилось, что для пьезогенератора наибольшую выгоду представляют крупные капли, падающие сравнительно медленно. Скоростные капли гораздо больше теряют энергию при разбрызгивании от удара, нежели передают ее пластине.

Поставляемая установкой непрерывная (средняя) мощность зависит от размера капель, частоты их падения и площади собирающего дождь пьезо-электрика, выяснили исследователи. Они высчитали, что энергия, которую несет одна капля дождя, колеблется от 2 микроджоулей до 1 миллиджоуля в зависимости от диаметра капли.

Установка же Р. Гуйона и коллег, обладавшая крошечной «целью» для капель, выдавала минимум 1 микроватт постоянной мощности во время искусственного дождя. При этом самые крупные капли давали кратковременную «вспышку» в 12 милливатт.

В целом, утверждают авторы эксперимента, подобная система с пластинкой площадью в несколько квадратных сантиметров может выдавать от нескольких микроватт до 10 милливатт непрерывной мощности.

Помимо этого, ученые высчитали энергетический потенциал дождей, идущих над Францией. Оказалось, что один квадратный метр земли может выдать «от дождей» 1 ватт-час электричества в год.

На таком «урожае» промышленных станций не построишь. Но, по мнению разработчиков генератора, капли могут поставлять небольшие порции дешевой энергии там, где трудно и дорого менять батарейки: в различных электронных устройствах, работающих во внешней среде. Энергию от непрерывного дождя может получать и электроника, установленная в градирнях.

Применение пьезоэлектриков для выработки электрического тока под открытым небом и в общественных зданиях давно будоражит воображение изобретателей. И хотя первый подобный опыт в Японии закончился скромно, проекты такого рода периодически возникают вновь.