Un nanogeneratore triboelettrico nella struttura delle alghe genera elettricità anche con un piccolo movimento dell'acqua. Tali generatori di onde saranno in grado di alimentare sensori sottomarini e boe luminose in futuro.
L'energia oceanica ha un enorme potenziale per la generazione di elettricità, che fino ad ora è stata utilizzata quasi esclusivamente nelle centrali fisse di marea. Generano energia dalle correnti durante il flusso e il riflusso.
Esistono anche i cosiddetti generatori di onde sotto forma di centrali elettriche galleggianti che utilizzano l'energia delle onde del mare per generare elettricità. Poiché il costo di tali impianti è ancora molto elevato e generano elettricità solo quando onde alte, i generatori di onde sono ancora solo un concetto e non sono ancora utilizzati nell'industria bilancia.
Ora i ricercatori della Dalian Maritime University (Cina) hanno presentato in una Rivista ACS Nano un nuovo concetto di generatore di onde basato sul principio della generazione a tre elettrodi energia.
Una piccola centrale elettrica che genera energia utilizzando l'elettricità statica si basa su nanogeneratori triboelettrici (TENG). Sono costituiti da diversi strati di materiali conduttivi che, al contatto, si scambiano cariche.
L'energia meccanica viene convertita in energia elettrica
Pertanto, il generatore di onde compatto genera energia elettrica dall'energia meccanica. A riposo, c'è uno spazio tra gli strati del generatore per questo scopo. Quando gli strati flessibili vengono compressi dalle onde, una corrente elettrica viene attraversata da essi. Tali nanogeneratori sono già utilizzati nei pacemaker o come dispositivi biomeccanici per generare elettricità durante lo sport.
Alghe come modello
Durante lo sviluppo del nuovo generatore di onde, il team di Jan Wang ha preso come campione le alghe. Il generatore di onde è quindi costituito da lunghe strisce di materiale triboelettrico che sono fissate ad una sola estremità e quindi possono muoversi liberamente nell'acqua. Pertanto, anche piccole onde sono sufficienti per generare elettricità.
Nel corso degli esperimenti, il generatore è stato in grado di generare elettricità per 30 LED anche con un leggero movimento dell'acqua. Anche a una profondità di dieci metri, il generatore di onde, nonostante le sue sottili alette, continuava a generare elettricità.
"Gli esperimenti di dimostrazione mostrano che tali TENG flessibili ed economici dalle alghe potrebbe essere una buona alternativa alle batterie per strumenti e dispositivi marini in futuro", spiega Wang. In futuro, la minicentrale potrà alimentare, in particolare, boe o reti di misura sottomarine.
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