Küçük statik elektrik jeneratörleri dalgalardan güç üretebilir

Akım üretmek için statik elektriği kullanan çok sayıda nanojeneratörü bir araya getirmenin akıllı bir yolu, yeni bir tür dalga gücü ortaya çıkarabilir.

teknoloji


16 Eylül 2022

Kırılan dalgaların resmi

Dalga enerjisi, büyük bir potansiyel temiz elektrik kaynağıdır

Cavan Resimleri/Alamy

Dalga gücü, triboelektrik etki adı verilen bir olguya dayanan küçük jeneratörlerden destek almak üzere olabilir. Çin’deki bir ekip, bu teknolojiyi kullanarak hacim başına üretilen güç için önceki rekoru ikiye katlayan bir tasarımı ortaya çıkardı.

Rüzgar ve güneş enerjisinden farklı olarak, yüksek maliyetler hala dalga enerjisinin büyük ölçüde çıkışını engelliyor. Mevcut sistemler, dalga hareketi, bobinler arasında hareket eden mıknatısları içeren elektromanyetik indüksiyonu çalıştırdığında güç üretir, ancak bunlar ağır, pahalı ve verimsizdir, diyor. Joao Ventura Portekiz’deki Porto Üniversitesi’nde.

Bir alternatif, bir balonun saça çarpması gibi, farklı malzemeler birbirine sürttüğünde oluşan statik elektrikten yararlanarak enerjiyi yakalayan dalga gücü sistemleri oluşturmaktır. Bu fenomen triboelektrik etki olarak bilinir ve biriken statik yükün deşarjı bir akım üretebilir. Bu etkiden yararlanan cihazlar “nanojeneratörler” olarak bilinir.

Birçok ekip, kalp pillerini çalıştırmak veya çorapların veya sırt çantalarının hareketinden elektrik üretmek gibi küçük ölçekli uygulamalar için triboelektrik sistemler geliştiriyor, ancak şimdiye kadar nanojeneratörleri içeren hiçbir cihaz satışa çıkmadı.

Her nanojeneratör tarafından üretilen akım, dalga gücü için düşük olduğundan, fikir, esnek konektörlerle bağlanmış uzun zincirlerde binlerce triboelektrik nanojeneratörü birbirine bağlamaktır. Şu anda, birçok dalga gücü tasarımı, her nanojeneratörün içinde dönen kürelerden oluşmaktadır.

Şimdi, 2012 yılında çalışan ilk triboelektrik nanojeneratörü yaratan Çin’deki Pekin Nanoenerji ve Nanosistemler Enstitüsü’nde Zhong Lin Wang liderliğindeki bir ekip, dalga gücü için bir silindir içinde yay benzeri bir bobinden oluşan farklı bir tasarım yarattı. Silindir dalgalar halinde ileri geri sallanırken, spiralin farklı kısımları birbirine dokunup ayrılarak bir akım oluşturur.

Laboratuar testlerinde, bu cihaz metreküp başına 347 watt’a kadar güç üretti, daha önce elde edilenlerin en iyisini iki katına çıkardı ve diğer triboelektrik tasarımların 30 katına kadar çıktı.

Ventura, “Grup, büyük güç yoğunluğu sağlayan yeni bir triboelektrik yapı geliştirmede önemli bir atılım gerçekleştirdi” diyor.

Triboelektrik nanojeneratörlerle, güç üretmek için kullanılan yapı genellikle triboelektriklerin ince tabakasından çok daha büyüktür, diyor. “Aynı alana daha fazlasını sığdırabilirseniz, büyük avantajlar elde edersiniz.”

Ventura, çalışmanın, dalga enerjisi hasadı için triboelektrik nanojeneratörlerin konuşlandırılmasını önleyen bazı önemli engellerin üstesinden geldiğini söylüyor.

Ancak İngiltere’deki Edinburgh Üniversitesi’nden dalga gücü öncüsü Stephen Salter, triboelektrik nanojeneratörlerin geleneksel dalga gücü tasarımlarından daha iyi performans gösterebileceğine ikna olmadı. Dahası, süreç sürtünme içerdiğinden aşınmanın bir sorun olacağını söylüyor Salter ve ekip bunu nasıl çözeceğini söylemiyor.

Dergi referansı: bir dünya, DOI: 10.1016/j.oneear.2022.08.013

Bu konular hakkında daha fazlası:

Leave a Comment

Your email address will not be published.