Der Ozean ist mit seiner ständigen Bewegung ein Energieriese, der nur darauf wartet, erschlossen zu werden. Aber wie können wir diese gigantische Kraft einfangen und nutzen, selbst an Orten, an denen es keine „stürmische“ Bewegung gibt? Die Antwort ist möglicherweise kleiner als Sie denken: triboelektrische Nanogeneratoren, eine Technologie, die auf Triboelektrizität basiert.
Die Macht liegt (auch) in den kleinen Dingen
Triboelektrische Nanogeneratoren oder TENGs sind nichts Neues. Wir sprechen auf dieser Seite schon seit einiger Zeit über sein Potenzial im Lebensmittelbereich intelligente Stoffe, The medizinische Implantate und andere Anwendungen.
Ein Triboelektrizitätsgenerator oder ZEHNist ein Gerät, das Strom erzeugt, indem es das Phänomen der Triboelektrizität ausnutzt. Dieses Phänomen tritt auf, wenn zwei verschiedene Materialien in Kontakt kommen und sich dann trennen, wodurch ein Unterschied in der elektrischen Ladung zwischen ihnen entsteht. Dieser Ladungsunterschied kann dann zur Erzeugung von elektrischem Strom genutzt werden. Im Grunde ist es so, als hätte man ein Mini-Kraftwerk, das immer dann anspringt, wenn sich zwei Materialien berühren und trennen.
Jetzt hat ein Team visionärer Forscher vom Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) in den Vereinigten Staaten einen neuen Ansatz entwickelt, der es ermöglicht, diese kleinen Geräte auch dort einzusetzen, wo die Wellen „scheuer“ sind, also dort, wo sie eine haben größere Amplitude und Frequenz. niedrig. Eine Methode, die herkömmliche Implantate ersetzen könnte.
Triboelektrizität: alte Stärke, neuer Ansatz
Die neue Methode von PNNL verwendet einen Rotor und einen Stator sowie einige Materialien wie Aluminium und Magnete. Der Stator wird in Harz 3D-gedruckt.
Die Idee besteht darin, die kleinen niederfrequenten Wellen mechanisch zu akkumulieren und zu einer hochfrequenten Bewegung zu verstärken, die für die triboelektrische Erzeugung geeignet ist. Und die Daten haben dies gut gestützt und sprechen sehr deutlich.
In der in Nano Energy veröffentlichten Studie (Ich verlinke es hier) demonstrierte das Forschungsteam die Wirksamkeit seines Systems, indem es den Generator zur Stromversorgung eines akustischen Senders nutzte. Der Generator lädt einen Kondensator auf, und wenn genügend Ladung vorhanden ist, sendet das System damit Daten akustisch. Während des Tests wurde das System erreichte eine Spitzenleistungsdichte von 6.67 W/m3 bei einer Sinuswelle von 0.33 HzDamit demonstriert es seine Wirksamkeit auch bei Niederfrequenzbedingungen.
Ein Schritt vorwärts für nachhaltige Energie
Dieser neue Ansatz zur Erzeugung von Meereswellenenergie könnte ein bedeutender Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft sein.
Wellenenergie ist eine erneuerbare und unerschöpfliche Ressource, und die Möglichkeit, sie mit Triboelektrizität effizienter zu nutzen, könnte einen enormen Einfluss auf unsere Fähigkeit haben, saubere und nachhaltige Energie zu erzeugen.
Innovative Lösungen wie diese bringen uns einer Zukunft immer näher, in der erneuerbare Energien die Norm und nicht die Ausnahme sind. Da der Ozean mehr als 70 % der Oberfläche unseres Planeten bedeckt, könnte Wellenenergie einer der Schlüssel zur Erschließung dieser Zukunft sein.
