Технологии

Ток из-под ног: как работает «земляная батарейка»

Изображение принципа работы земляной батарейки во время геологической экспедиции
Изображение принципа работы земляной батарейки во время геологической экспедиции
Николай Козин

Автор

Николай Козин

Опубликовано

1 июля 2026

Опубликовано

01 июля 2026

Иногда, чтобы найти источник энергии, достаточно просто посмотреть под ноги. Рассказываем, как ученые из Новосибирска превратили движение грунтовых вод в основу для «земляной батарейки».

Энергия земли

В современной геологоразведке используют множество автономных приборов — от сейсмоприемников и магнитометров до скважинных датчиков. Они собирают данные о строении пород и процессах, которые происходят в глубине. Срок службы этих устройств зависит от запаса энергии. Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ предложили дополнительный источник питания для такой техники.

Участники геологической экспедиции в Оренбургской области
Участники геологической экспедиции в Оренбургской области

В основе разработки — электрокинетический эффект: когда вода движется через пористую породу, на границе жидкости и частиц грунта формируется двойной электрический слой. Часть ионов остается связанной с твердой поверхностью, а часть поток «продавливает» и уносит дальше по порам. Между разными участками грунта возникает разность потенциалов — положительный и отрицательный полюса, почти как в батарейке. 

Нам нужны всего лишь два электрода, которые мы забиваем в землю, связываем их проводами, формируя замкнутую электрическую цепь, подключаем коммутатор — устройство для компенсации колебания нагрузки — и получаем работающий источник электроэнергии. 

Евгений Порсев

Евгений Порсев

Доктор технических наук, профессор кафедры электротехнических комплексов НГТУ НЭТИ

Капля за каплей, ватт за ваттом

Явление электрокинетики открыли в начале XIX века. Профессор Московского университета, физик Федор Рейсс заливал в U-образную трубку глину, перемешанную с водой, прикладывал внешний источник тока и наблюдал, как частички в жидкости начинали колебаться. 

«В дальнейшем этот же метод активно использовали в 1950–1960-е годы в СССР при строительстве гидроэлектростанций. С помощью электрического поля «выгоняли» лишнюю жидкость из насыпных плотин, чтобы сделать их более прочными и водонепроницаемыми», — резюмирует Евгений Порсев.

Применяли это явление и в сельском хозяйстве: электрокинетика помогала отжимать сок из растений и перерабатывать биологические отходы. Во всех случаях электричество было инструментом: его использовали, чтобы заставить воду или другую жидкость двигаться. Новосибирские ученые посмотрели на эффект с другой стороны — и увидели в движении воды перспективный источник энергии.

Какая земля дает ток

Опытные образцы «земляных батареек» выдают мощность в несколько сотен ватт. Этого недостаточно для требовательных устройств (для понимания: мощность обыкновенного электрочайника варьируется от 500 до 3000 Вт), но энергии вполне хватит, чтобы запитать те же сейсмоприемники, магнитометры, скважинные датчики и другие геофизические приборы.

Геологоразведчики за работой
Геологоразведчики за работой

Эксперименты показали: для эффективной работы системы нужен определенный тип грунта. Лучше всего подходят суглинок и супесь: такие грунты хорошо пропускают воду между минеральными частицами. Чем устойчивее этот поток, тем стабильнее источник энергии.

Хотите узнать больше? ИИ-ПОИСК поможет разобраться.

2
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читайте также
Стеклянные изоляторы на линии электропередачи на фоне осеннего пейзажа
  • Картинка

Зачем электричеству стеклянные «тарелки» и фарфоровые «колокольчики»

2 мин. чтения
Первая в России роботизированная буровая установка «Газпром нефти» на месторождении в Восточной Сибири
  • Картинка

Сервис на глубине: в России запустили первый отечественный комплекс для обслуживания скважин

2 мин. чтения
Изображение сгенериовано нейросетью
  • Картинка

В Москве запустили гигафабрику, на которой роботы будут собирать батареи для электромобилей

2 мин. чтения
Как искусственный интеллект меняет привычную работу
  • Картинка

Как искусственный интеллект меняет привычную работу — и меняется сам

2 мин. чтения
О+космос
  • Картинка

Вулканы, «космическая» еда и квест: что покажут на фестивале НАУКА 0+

2 мин. чтения
Участник ИТ-конференции byteoilgas_conf 2026 на фоне мультимедийного экрана
  • Картинка

Видеть насквозь и предсказывать будущее: чему еще научился искусственный интеллект в энергетике

2 мин. чтения
Рентгеновский луч просвечивает внутреннюю структуру горной породы
  • Картинка

Путешествие сквозь материю и время: какие тайны откроет ученым СКИФ

2 мин. чтения
  • Картинка

Подземный мир в 3D: кто и как прокладывает маршруты в недрах земли

2 мин. чтения
Фото: Shutterstock
  • Картинка

Cвет на глубине: в Китае испытали солнечные панели в 10 метрах под водой

2 мин. чтения
Советские ученые разрабатывают гипотезы применения ядерной энергии для добычи полезных ископаемых. Изображение сгенерировано нейросетью
  • Картинка

От искусственного озера до стеклянных пещер: как советские ученые искали применение ядерной энергии

2 мин. чтения