Industrie

Iarba din plastic ar putea ajuta la generarea energiei eoliene, spune echipa de cercetare chineză

Iarba din plastic ar putea ajuta la generarea energiei eoliene, spune echipa de cercetare chineză


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Noua iarbă din plastic generatoare de vânt ar putea arăta cam așa, odată ce este complet dezvoltată [Sursa imaginii: desalvea, Flickr]

China este lovită în mod regulat pentru recordul său de mediu. Greșit, așa cum se întâmplă. De fapt, țara este acum înaintea SUA în ceea ce privește dezvoltarea și implementarea energiei regenerabile, iar inovația chineză în domeniul energiei curate este o sursă regulată de o tehnologie destul de uimitoare.

O astfel de dezvoltare este o formă de „iarbă de plastic” care tocmai a fost dezvoltată de oamenii de știință de la Universitatea Southwest Jiatong din Chengdu. Echipa de cercetare a universității, condusă de Zhong Lin Wang, a dezvoltat o nouă formă de nanogenerator triboelectric (TENG), o tehnologie care convertește energia mecanică și / sau termică în electricitate. Nanogeneratorii operează de-a lungul a trei abordări tipice - piezoelectric, triboelectric și piroelectric, dintre care acesta din urmă se ocupă cu recoltarea energiei termice și primele două abordări cu recoltarea energiei mecanice. TENG-urile sunt formate din benzi autoportante realizate din film subțire de polietilen tereftalat (PET), acoperit cu oxid de staniu de indiu (ITO) pe o parte și nanofire pe cealaltă, permițând astfel electronilor să sară între cele două materiale, un proces cunoscut sub numele de efectul triboelectric.

Potrivit studiului de cercetare al echipei, publicat în revista Advanced Materials, recoltatoarele de energie eoliană bazate pe TENG au fost dezvoltate în altă parte. Cu toate acestea, până acum, deși acestea au folosit în mod similar vibrațiile membranei induse de vânt pentru a genera electricitate, ele pot fi utilizate numai atunci când vântul suflă într-o anumită direcție. Problema este că majoritatea curenților de vânt nu au o direcție constantă și, într-adevăr, direcția vântului se poate schimba chiar și în timp, făcând astfel aceste recoltatoare in mare parte inutilizabile. Prin urmare, scopul proiectului a fost să exploateze energia din rafalele de vânt neregulate, întâlnite frecvent în zonele urbane, precum și din vânturile constante.

În schimb, cercetarea Universității Southwest Jiatong a dezvoltat un TENG mai flexibil, care recoltează energia din vântul natural în direcții arbitrare ale vântului.

„Comparativ cu o turbină eoliană, nanogeneratorul nostru triboelectric (TENG) este eficient la recoltarea energiei provenite din vântul natural care suflă în orice direcție”, a declarat membru al echipei Weiqing Yang, vorbind cu The New Scientist, adăugând că materialele cu film subțire din polimer utilizate în dispozitiv permiteți-i să devină disponibil la un cost redus, fiind în același timp ușor de fabricat și de mărit.

Matricea plană a fiecărui TENG are o structură (morfologie) similară cu cea a unei păduri de alge - zone subacvatice în care algele de alge prosperă în „păduri” de densitate mare, care au fost recunoscute de mult timp ca unul dintre cele mai dinamice ecosisteme de pe planetă. În cadrul acestei morfologii, benzile individuale pot să se legene independent, producând astfel un proces de separare a contactelor ca răspuns la trecerea curenților de vânt.

Echipa chineză a folosit o cameră de mare viteză pentru a capta stările de lucru și interacțiunile dintre două TENG adiacente. Benzile de polimer de sine stătătoare pe verticală au produs o frecvență de vibrații de 154 Hz ca răspuns la curenții de vânt, asigurând astfel un nivel suficient de separare a contactelor pentru o putere electrică ridicată. Folosind o bandă de 10 x 2 cm supusă unei viteze a fluxului de aer de 27 ms-1, echipa a constatat că două benzi adiacente care acoperă o suprafață pe acoperiș de 2 x 0,7 cm pot furniza o tensiune în circuit deschis, curent de scurtcircuit și densitate de putere de până la 98 V, 16,3 µA și 2,76 Wm-2, suficient pentru a aprinde o tezaur publicitar.

Echipa a desfășurat o serie de TENG-uri pe un acoperiș, constând din 60 de benzi, pentru a culege mai multă energie din vânt. Aceasta a produs o densitate de putere de până la 2,37 Wm-2, reprezentând suficientă energie electrică pentru a aprinde simultan 60 de becuri LED conectate în serie. Potrivit unui membru al echipei, o casă medie cu o suprafață pe acoperiș de aproximativ 300 de metri pătrați și TENG structurate pe zece straturi ar putea furniza o energie electrică preconizată de 7,11 KW, corespunzătoare unei densități de putere de 23,7 Wm-2.

Studiul a demonstrat capacitatea TENG-urilor de a acționa ca surse substanțiale de energie pentru electronica de acasă, reprezentând o formă nouă de electricitate generată de vânt, precum și un pas important către tehnologia electrică autoalimentată în casă. Până în prezent, dispozitivul a fost testat doar în laborator, dar funcționează la o viteză minimă a vântului de 21 de kilometri pe oră, în timp ce cea mai utilă viteză a vântului pentru generarea de energie este de aproape 100 km / h (forța de furtună 10).

Un alt cercetător care lucrează la recoltarea energiei la Universitatea din Campinas din São Paulo, Brazilia, Fernando Galembeck, i-a explicat The New Scientist că un astfel de vânt nu este nici realist disponibil, nici dezirabil. Mai mult, este încă un drum lung de parcurs înainte ca aceste tipuri de dispozitive să înceapă să apară pe acoperișurile oamenilor. Galembeck subliniază, de asemenea, că va fi în continuare nevoie de stocare a energiei, din aceleași motive ca și pentru alte forme de energie eoliană. Echipa chineză cercetează soluții de stocare și intenționează, de asemenea, să integreze TENG cu panourile solare ca mijloc de sporire a performanței sale, totuși Galembeck este critic și pentru oxidul de staniu de indiu, datorită calităților sale mecanice, a costului și a toxicității sale, recomandând că cercetările suplimentare trebuie să exploreze alte materiale.


Priveste filmarea: Official Movie THRIVE: What On Earth Will It Take? (Iunie 2022).