Netradičný generátor získava energiu z pomalých vĺn

0

Výskumníci z Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) vyvinuli neobvyklý spôsob získavania energie z vĺn pomocou jemne sa krútiaceho valca navrhnutého na základe triboelektrického efektu. Prototyp nového „frekvenčne znásobeného valcového triboelektrického nanogenerátora“ (frequency-multiplied cylindrical triboelectric nanogenerator – FMC-TENG) tímu PNNL je špeciálne navrhnutý na čerpanie energie z pomalých vĺn na otvorenom oceáne.

NEXTECH

Nejde o megawattové zariadeniach schopné dodávať energiu späť do elektrickej siete. Výskumníci zamýšľajú urobiť z týchto strojov praktický, ľahký a lacný spôsob napájania platforiem na monitorovanie otvoreného oceánu, ktoré môžu zahŕňať niekoľko senzorov a satelitný komunikačný systém. Triboelektrický efekt stále nie je úplne pochopený.

Dosť však vieme o tom, že spojením niektorých materiálov sa vytvorí silnejší statický náboj. Podľa súčasného názoru k tomu dochádza, keď si dva rôzne materiály vymieňajú elektróny na molekulárnej úrovni, čím medzi nimi vzniká elektrostatická príťažlivosť. Keď sa tieto dva materiály o seba trú a sú oddelené skôr, ako sa elektróny môžu vrátiť na miesto, zanechávajú za sebou náboj. FMC-TENG používa konštrukciu valec vo valci.

Vonkajšia strana menšieho valca a vnútorná strana väčšieho valca sú potiahnuté umelou kožušinou a materiálom podobným teflónu, nazývaným fluórovaný etylénpropylén (FEP). Tieto materiály boli vybrané pre optimálny triboelektrický efekt pri trení. Vnútorný valec sa môže voľne otáčať, a keď sa pohybuje vzhľadom na vonkajší valec, vzniká statická elektrina, ktorú zachytávajú elektródy.

Takéto TENG boli skonštruované a používané už predtým, ale aby bol tento účinný v pomalších a rovnomernejších vlnách, ako sú vlny na otvorenom oceáne, tím PNNL potreboval zosilniť výstup zväčšením pohybu medzi dvoma valcami. Urobil to tak, že magneticky zabrzdil pohyb vnútorného valca a zastavil jeho otáčanie, kým nedosiahol vrchol vlny. V tomto bode s maximálnou potenciálnou energiou magnet uvoľní valec a ten sa vráti späť oveľa rýchlejšie ako bežne.

Týmto spôsobom môže byť jedna pomaly sa pohybujúca vlna transformovaná na niekoľko rýchlejších rotácií medzi dvoma valcami, čím sa maximalizuje triboelektrický efekt. Konečným výsledkom je efektívnejší TENG, schopný generovať viac energie z pomalších pohybov vĺn. Tento typ generátora by mohol potenciálne napájať bóje s integrovanými senzorovými poľami na sledovanie údajov o vode, vetre a klíme v otvorenom oceáne výlučne s využitím obnoviteľnej energie oceánov. Štúdia bola publikovaná v časopise Nano Energy.

Zdroj: newatlas.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať