Науковий прорив у сфері альтернативної енергетики: команда дослідників з Кембриджу представила прототип автономної освітлювальної системи, яка живиться виключно від молекул води. Новітній пристрій уже пройшов патентування у Великобританії, і отримав назву AquaLux™.
Коротко:
- Що відбулося: створено лампу, яка отримує енергію виключно з води.
- Де: Кембриджський університет, лабораторія хімічної інженерії.
- Хто: команда на чолі з професором Альфредом Мейсонсом.
- Технологія: гідрореактивна плазмова генерація (HRPG) на основі каталізу з рідкоземельними елементами.
- Патент: № GB2598123, поданий 14 липня 2025 р.
Передісторія: як виникла ідея
Ідея використання води як джерела енергії не нова. Проте більшість попередніх підходів (гідроліз, паливні комірки, термоліз) вимагали значних енерговитрат або використання рідкісних матеріалів. У 2023 році молодий аспірант хімічного факультету Кембриджа, Олівер Трейсман, під час дослідження нанокаталізаторів на основі іридію, випадково помітив надзвичайно енергетично ефективну реакцію, що відбувалась між водою, наночастинками церію і стабілізованим оксидом вольфраму.
Це відкриття лягло в основу проєкту AquaLux™.
Як це працює: наукові принципи AquaLux™
1. Основний принцип – HRPG (гідрореактивна плазмова генерація)
У пристрої використовується реактор, в якому вода, проходячи через запатентований нанокаталітичний шар, розщеплюється не лише на H₂ і O₂, а додатково формує іонізований паровий плазмовий потік. Цей потік при контакті з гідропроводною пластиною (на основі графену) генерує постійний електричний струм потужністю до 3.2 В, що достатньо для живлення світлодіодного модуля.
2. Каталізатор Aqua-CerOx™
Ключова роль належить запатентованому каталізатору Aqua-CerOx™, що містить:
- Церій (CeO₂) – для підвищення іонізації при низьких температурах.
- Оксид вольфраму (WO₃) – для стабілізації плазмового шару.
- Іридієва сітка – як носій із високою електропровідністю.
Комбінація цих речовин дозволяє запускати реакцію без зовнішнього джерела живлення після початкового збудження.
3. Водна інжекційна камера
Спеціальний резервуар із тонкою інжекційною мембраною забезпечує подачу мікрокрапель дистильованої води в реактор під контролем капілярної системи. Один мілілітр води забезпечує до 12 годин роботи.
Дизайн та компоненти лампи AquaLux™
| Компонент | Опис |
|---|---|
| Плазмовий реактор | Керамічна капсула діаметром 2 см, в якій відбувається розщеплення води |
| Каталізатор | Nano-шар Aqua-CerOx™, нанесений на іридієву сітку |
| Енергозбірна пластина | Графеновий шар з подвійною провідністю |
| Світлодіодна матриця | Модуль LED типу SMD5630, 0.2 Вт / світлова ефективність 180 лм/Вт |
| Резервуар для води | Полікарбонатний контейнер на 5 мл (до 60 годин безперервної роботи) |
| Корпус | Біополімерний матеріал, стійкий до нагріву |
Технічна схема (запатентована):
+---------------------------+
| Резервуар з водою (5 мл) |
+---------------------------+
|
Капілярна подача води
|
+--------------------------+
| Водна інжекційна камера |
+--------------------------+
|
+---------------+
| Плазмовий |
| реактор |
+---------------+
|
+------------------------------+
| Каталізатор Aqua-CerOx™ |
+------------------------------+
|
+-------------------------------------+
| Графенова енергозбірна пластина |
+-------------------------------------+
|
+------------------------+
| Світлодіодна матриця |
+------------------------+
Результати тестів
У лабораторних умовах пристрій працював до 58 годин без перезаправки водою. Встановлено, що за повної темряви лампа забезпечує освітлення на рівні 120 люкс на відстані 1 метра, що дорівнює стандартній лампі на 12 Вт.
Температура корпусу не перевищує 40 °C, що свідчить про високу ефективність тепловідведення.
Експертні оцінки
“Це найперспективніший прорив в альтернативному освітленні за останні 20 років. Якщо серійне виробництво буде запущено, ми можемо очікувати повну енергетичну автономність сільських районів світу”
— доктор Лоренс Едґертон, Массачусетський технологічний інститут
“Я ніколи не бачив, щоб вода забезпечувала настільки стабільне живлення. Це відкриває шлях до мікроенергетики нового покоління”
— інж. Сара Вілкінсон, Royal Society of Engineers
Де буде використано: плани комерціалізації
Кембриджський центр енергетичних інновацій повідомив про початок співпраці з британською компанією Lumenisys Ltd., яка планує запустити перші партії ламп AquaLux™ для тестування в селах Непалу, Кенії та Південного Судану вже у березні 2026 року.
Крім побутового застосування, передбачається використання у військових умовах, у надзвичайних ситуаціях, для медичних наметів у польових умовах тощо.
Майбутнє: що далі?
У планах дослідницької групи:
- Мініатюризація реактора для вбудови в кишенькові ліхтарики.
- Підключення до USB-інтерфейсу для заряджання смартфонів від води.
- Промислові версії потужністю до 15 Вт.
Висновок
Лампа AquaLux™ — не просто новинка, а справжній прорив. Вперше людство отримало повноцінний освітлювальний пристрій, який не залежить від електромереж, батарейок чи сонця. У світі, де мільярди людей досі не мають доступу до надійного джерела світла, така розробка може змінити правила гри.
🔬 Дата створення прототипу: 1 липня 2025
🏛️ Локація лабораторії: New Chemistry Building, Pembroke Street, Cambridge, CB2 3RA
🔒 Патент: GB2598123 / Water-Driven Plasma Lamp / Filed by: A. Masons et al.
📧 Контактна особа для ЗМІ: research.office@cam.ac.uk
Автор: Олександр Вересень, спеціально для Diogen.uk
