Nanogenerator tryboelektryczny w strukturze wodorostów generuje energię elektryczną nawet przy niewielkim ruchu wody. Takie generatory fal będą mogły w przyszłości zasilać podmorskie czujniki i boje świetlne.
Energia oceaniczna ma ogromny potencjał wytwarzania energii elektrycznej, która do tej pory była wykorzystywana prawie wyłącznie w stacjonarnych elektrowniach pływowych. Wytwarzają energię z prądów podczas przypływów i odpływów.
Istnieją również tak zwane generatory fal w postaci pływających elektrowni, które wykorzystują energię fal morskich do wytwarzania energii elektrycznej. Ponieważ koszt takich instalacji jest nadal bardzo wysoki i wytwarzają prąd tylko wtedy, gdy wysokie fale, generatory fal to wciąż tylko koncepcja i nie są jeszcze stosowane w przemyśle waga.
Teraz naukowcy z Dalian Maritime University (Chiny) przedstawili w specjalistycznym Magazyn ACS Nano nowa koncepcja generatora fal w oparciu o zasadę generacji trójelektrodowej energia.
Mała elektrownia, która wytwarza energię za pomocą elektryczności statycznej, oparta jest na tryboelektrycznych nanogeneratorach (TENG). Składają się z kilku warstw materiałów przewodzących, które w kontakcie wymieniają ze sobą ładunki.
Energia mechaniczna jest przekształcana w energię elektryczną
W ten sposób kompaktowy generator fal generuje energię elektryczną z energii mechanicznej. W spoczynku między warstwami generatora jest przerwa w tym celu. Kiedy elastyczne warstwy są ściskane przez fale, przepływa przez nie prąd elektryczny. Takie nanogeneratory są już wykorzystywane w rozrusznikach serca lub jako kombajny biomechaniczne do wytwarzania energii elektrycznej podczas uprawiania sportu.
Wodorosty jako model
Podczas opracowywania nowego generatora fal zespół Jana Wanga wziął za próbkę wodorosty. Tak więc generator fal składa się z długich pasków materiału tryboelektrycznego, które są zamocowane tylko na jednym końcu i dlatego mogą swobodnie poruszać się w wodzie. Tak więc nawet małe fale wystarczą do wytworzenia energii elektrycznej.
W trakcie eksperymentów generator był w stanie wygenerować prąd dla 30 diod LED nawet przy niewielkim ruchu wody. Nawet na głębokości dziesięciu metrów generator fal, pomimo cienkich żeberek, nadal wytwarzał energię elektryczną.
„Eksperymenty demonstracyjne pokazują, że takie elastyczne i niedrogie TENG z wodorostów morskich może być dobrą alternatywą dla baterii do instrumentów i urządzeń morskich w przyszłości” – wyjaśnia Wang. W przyszłości minielektrownia może zasilać m.in. boje czy podwodne sieci pomiarowe.
A jeśli materiał Ci się spodobał, zostaw mi swoją opinię i nie zapomnij zasubskrybować kanału. Dziękuję za uwagę!