Een tribo-elektrische nanogenerator in de zeewierstructuur wekt zelfs bij weinig waterbeweging elektriciteit op. Dergelijke golfgeneratoren zullen in de toekomst onderzeese sensoren en lichtboeien kunnen aandrijven.
Oceaanenergie heeft een enorm potentieel om elektriciteit op te wekken, die tot nu toe bijna uitsluitend in stationaire getijdencentrales werd gebruikt. Ze wekken bij eb en vloed energie op uit de stroming.
Er zijn ook zogenaamde golfgeneratoren in de vorm van drijvende krachtcentrales die de energie van zeegolven gebruiken om elektriciteit op te wekken. Aangezien de kosten van dergelijke installaties nog steeds erg hoog zijn en ze alleen elektriciteit opwekken wanneer hoge golven, golfgeneratoren zijn nog maar een concept en worden nog niet gebruikt in de industrie schubben.
Nu hebben onderzoekers van de Dalian Maritime University (China) gepresenteerd in een gespecialiseerde ACS Nano magazine een nieuw concept van een golfgenerator gebaseerd op het principe van het genereren van drie elektroden energie.
Een kleine elektriciteitscentrale die energie opwekt met statische elektriciteit is gebaseerd op tribo-elektrische nanogeneratoren (TENG). Ze bestaan uit meerdere lagen geleidende materialen, die bij contact ladingen met elkaar uitwisselen.
Mechanische energie wordt omgezet in elektrische energie
Zo genereert de compacte golfgenerator elektrische energie uit mechanische energie. In rust is er voor dit doel een opening tussen de lagen van de generator. Wanneer de flexibele lagen door golven worden samengedrukt, wordt er een elektrische stroom doorheen geleid. Dergelijke nanogeneratoren worden al gebruikt in pacemakers of als biomechanische combinaties om tijdens het sporten elektriciteit op te wekken.
Zeewier als model
Bij de ontwikkeling van de nieuwe golfgenerator nam het team van Jan Wang zeewier als monster. Zo bestaat de golfgenerator uit lange stroken tribo-elektrisch materiaal die aan slechts één uiteinde zijn bevestigd en daardoor vrij in het water kunnen bewegen. Dus zelfs kleine golven zijn voldoende om elektriciteit op te wekken.
In de loop van experimenten kon de generator zelfs met een lichte waterbeweging elektriciteit opwekken voor 30 LED's. Zelfs op een diepte van tien meter wekte de golfgenerator, ondanks zijn dunne vinnen, nog steeds elektriciteit op.
"Demonstratie-experimenten tonen aan dat zulke flexibele en goedkope TENG's uit zeewier zou in de toekomst een goed alternatief kunnen zijn voor batterijen voor scheepsinstrumenten en apparaten", legt uit Wang. In de toekomst kan de mini-energiecentrale met name boeien of onderwatermeetnetten van stroom voorzien.
En als je het materiaal leuk vond, laat me dan je feedback achter en vergeet je niet te abonneren op het kanaal. Bedankt voor de aandacht!