Аомори – это живописный город, расположенный на севере острова Хонсю в 715 км от Токио. На протяжении многих лет он носит имя одного из самых снежных населённых пунктов в мире, и недавно исследователи из местного IT-стартапа Forte и Университета электрокуммуникаций решили использовать эту особенность, разработав метод генерации электроэнергии из снега.
По данным издания Kyodo News, ежегодно городская администрация выделяет на уборку снега со зданий и дорог десятки миллионов долларов. Одним из самых популярных способов утилизации чрезмерных осадков в Аомори является их транспортировка к морю. Тонны снега сбрасывают в прибрежных зонах: с первого взгляда этот метод может показаться простым и неприхотливым, однако в действительности реализация данного процесса также требует огромных затрат времени и ресурсов. Учёные считают, что снежное изобилие Аомори можно обернуть в пользу местной инфраструктуры, генерируя с помощью снега чистую и доступную электроэнергию.
В рамках совместного проекта исследователи из стартапа Forte и Университета электрокоммуникаций рассчитывают создать комплекс турбин для генерации электроэнергии. Они будут приводиться в действие за счёт конвекционного потока в жидкости, которая охлаждается снегом, а затем нагревается и испаряется под воздействием более тёплого атмосферного воздуха. По расчётам специалистов, эффективность данного метода будет выше при более выраженном разбросе температур. В связи с этим они предполагают, что в качестве источника тепла можно было бы использовать воздух, нагреваемый термальными источниками, которыми славится регион. Конвекция заставит турбины вращаться, генерируя электричество. Разработчики данной методики утверждают, что в условиях снежных зим Аомори её эффективность может сравняться с эффективностью солнечных электростанций при значительно меньших затратах на организацию инфраструктуры и её утилизацию.
Начиная с декабря 2022 года сотрудники Forte проводят эксперимент для уточнения условий долгосрочного хранения больших объёмов снега на базе бассейна в одной из закрытых городских школ. Чрезвычайно важно сохранять снег максимально холодным для достижения большей разности температур и более интенсивной конвекции. К тому же в будущем для более обстоятельных экспериментов, а затем и полноценной реализации концепта, для «снежной электростанции» понадобится оборудовать ещё более обширные хранилища, а также продумать наиболее оптимальные способы подачи тёплого воздуха даже в самые холодные дни. Стоит отметить, что японцы не первыми задумались о перспективах генерации электроэнергии из зимних осадков. Однако подавляющее большинство подобных идей не предусматривали возможности масштабирования технологии. К примеру, в 2019 году разработанный исследователями из Калифорнийского университета девайс вырабатывал энергию за счёт падающего снега и трибоэлектрического эффекта, но его производительности хватало лишь для питания небольших устройств.
В Forte и Университете электрокуммуникаций уверены, что разработанная ими методика позволит коменсировать расходы города на уборку снега, а также обеспечить регион электроэнергией в периоды усиленной нагрузки на сеть в сильнейшие снегопады и морозы.