Прототип трибоэлектрического наногенератора с волновым приводом (сокращенно WD-TENG), совместно разработанный исследователями из Китая и Австралии, смог добиться показателей получения экономически эффективного электричества. Об этом сообщает австралийский портал Mirage News. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Прототип системы использования энергии океанских волн, разработанный совместной исследовательской группой из Университета Флиндерса в Австралии и Университета залива Бэйбу в Китае, представляет собой плавучий энергетический объект, способный помочь удовлетворить небольшие местные потребности в энергии и решить проблемы загрязнения окружающей среды.
«Зеленая электростанция», созданная на основе модели трибоэлектрического наногенератора с волновым приводом (сокращенно WD-TENG), объединяет два небольших генератора внутри трубы, пригодной для вторичной переработки, для получения экономически эффективного электричества в воде при постоянном погружении в волны.
«Результаты экспериментальных испытаний в различных условиях океанских волн показывают, что WD-TENG способен достичь номинальной выходной мощности с плотностью аккумулируемого заряда электроэнергии 1,05 Вт / кв. м», – сообщил кандидат технических наук из Университета Флиндерса г-н Юнчжун (Стивен) Ван, один из ведущих авторов исследования.
Эксперимент также показал, что WD-TENG может устойчиво заряжать конденсатор емкостью 47 мкФ до 0,496 В, делая это за одну минуту. Обменная плотность заряда используемых трибоэлектрических материалов, возникающая в результате трибоэлектрического перезаряда, составляет 19,81 нКл.
Моделирование, проведенное специалистами Университета Флиндерса, показывает, что новый WD-TENG обладает достойной долговечностью и надежностью при непрерывной работе и может обеспечивать электроэнергией удаленные или сельские объекты, расположенные недалеко от береговой линии или на островах.
Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по проекту WD-TENG будут расширяться, в том числе при поддержке правительственного финансирования для студенческих научных работ по тематике «генератора с волновым приводом, изготовленного из экологично перерабатываемых материалов».
Старший научный сотрудник, профессор Университета Флиндерса Юхонг Танг сообщил, что исследовательская группа теперь будет тестировать конструкцию в системе резервуаров для воды, которая включает в себя генератор волн собственной разработки, максимально имитирующий реальные условия океана, прежде чем устройства будут вновь испытаны на местностях у океанского побережья.
«Новое исследование должно прояснить подход к оценке примерно наилучшей амплитуды отклика волны при определении подходящего состояния океана для получения оптимизированных выходных характеристик трибоэлектрического наногенератора с волновым приводом», – отметил профессор Танг.
Технология 3D-печати обеспечивает экономичный и относительно удобный подход к изготовлению многофункциональных трибоэлектрических наногенераторов, удовлетворяющих требованиям различных состояний океанских волн.
Соавтор исследования из Колледжа машиностроения и морского машиностроения Университета залива Бэйбу в КНР доцент Сянси Хань подчеркнул, что морская инженерия и технологии имеют большой потенциал в получении экологически чистой электроэнергии от силы морских волн – так называемой «голубой энергии».
Китай и другие страны рассматривают различные прототипы, в том числе WD-TENG, для преобразования нерегулярной кинетической энергии волн в электрическую энергию, в том числе для электрохимического расщепления воды для производства водорода с нулевым уровнем вредных парниковых выбросов.