Úplne nové, lacné, jednoduché a bezpečné riešenie na získavanie energie

Objavuje sa nová trieda elastických konvertorov energie so schopnosťou zachytávať energiu z rôznych pohybov. Presadzuje ich Národné laboratórium pre obnoviteľnú energiu (National Renewable Energy Laboratory – NREL), ktoré tvrdí, že jeho návrhy DEEC-Tec (distributed embedded energy converter technologies) budú spočívať vo vode, nechajú sa deformovať vlnami vo všetkých smeroch a budú získavať elektrickú energiu z „takmer všetkých fyzikálnych pohybov alebo dynamických zmien tvaru“.

Budú postavené pomocou množstva malých, flexibilných generátorov, z ktorých každý bude fungovať podobne ako svalové vlákno a produkovať svoj vlastný výstup. Jeden takýto typ generátora využíva dielektrické elastoméry, ktoré sa prvýkrát objavili koncom 90. rokov 20. storočia. Podľa prehľadu uverejneného v roku 2020 v Advanced Intelligent Systems tie v podstate pozostávajú z vrstvy deformovateľného, ​​elastického, dielektrického materiálu, ktorý je pokrytý elektródami a tvorí variabilný kondenzátor.

Tieto materiály majú najnižšiu kapacitu v nenapätom stave a akákoľvek odchýlka od pôvodného stavu (natiahnutie, skrútenie, stlačenie alebo ohnutie v akomkoľvek smere) zvyšuje ich kapacitu. Pri maximálnej deformácii sa cez elektródy nabíjajú nábojom, čím sa ich kapacita vyrovná úrovni v nenapätom stave, a elasticita pôsobí proti elektrickému náboju, aby sa vrátili do stavu najnižšej kapacity, pričom sa vyrobí viac energie, než sa spotrebovalo na vytvorenie náboja na začiatku.

Podobne ako pri generátoroch typu turbíny môžu tieto veci fungovať oboma smermi, buď získavajú energiu z externe dodávaných deformačných síl, alebo vydávajú energiu na prácu ako aktuátory. V podstate môžu pracovať aj ako senzory, ktoré poskytujú neustálu spätnú väzbu o tom, ako veľmi sú natiahnuté oproti svojmu normálnemu stavu, a poskytujú batériovej jednotke informácie, z ktorých možno odvodiť, koľko náboja treba v danom čase použiť. Podľa NREL vlny robia oveľa viac než to, že stúpajú a klesajú, vytvárajú náhodný pohyb takmer všetkými smermi.

Generátory DEEC-Tec budú mať minimálnu možnú pevnú štruktúru. Budú takmer úplne flexibilné, čo im umožní zbierať kinetickú energiu, kedykoľvek sa naskytne príležitosť. Rozkolísaná, flexibilná konštrukcia postavená zo stoviek alebo tisícov malých elastomérnych generátorov, z ktorých každý vyžaduje presné nabíjanie v presných okamihoch, by určite bola náročná na ovládanie. Systém s umelou inteligenciou a hĺbkovým učením by to však mohol zvládnuť a rýchlo sa prispôsobiť meniacim sa podmienkam.

Dielektrické elastomérové ​​generátory však nie sú jedinou možnosťou; tím uvažuje aj o generátoroch iónového dielektrického elastoméru, magnetostrikčných generátoroch, možno aj ich kombináciách. NREL navrhuje dizajn v tvare steny či hada na zachytávanie energie vĺn, ako aj ťažkú ​​guľu vnútri balóna naplnenú mriežkovanými elastickými generátormi, ktoré by mohli zbierať zotrvačnú energiu z pohybu, ako aj z deformácií tvaru balóna. Tím hovorí, že by sa to dalo použiť aj v odevoch na zber energie a dokonca aj v budovách alebo cestách.

Tím NREL hovorí, že tieto veci sa dajú ľahko vyrobiť z lacných, udržateľných materiálov. Ponúkajú určitý stupeň redundancie v tom, že aj keď sa niekoľko generátorov v danej štruktúre pokazí a prestane fungovať, stále budú zapojené stovky ďalších. Podľa výskumníkov je tento druh generátora energie vĺn lacný, bezpečný, nenáročný na údržbu, je škálovateľný a schopný výrazne prispieť do energetickej siete.

Zdroj: newatlas.com.