В то время как системы ветроэнергетики могут иметь довольно большие формы, ученые из Наньянского технологического университета в Сингапуре работают над недорогим решением на другом конце спектра. Команда разработала дешевое устройство, достаточно чувствительное, чтобы улавливать энергию легкого бриза и превращать ее в электричество, вырабатывая достаточно энергии для работы небольшого коммерческого датчика.
Устройство сбора энергии небольшое и имеет размеры около 15 x 20 см. Оно состоит из консольной балки, прикрепленной к пластине, состоящей из слоев, которые собирают энергию за счет трибоэлектрического эффекта, при котором различные материалы приобретают электрический заряд по мере их разделения, в данном контексте вызванного вибрациями ветра. Мы видели, как этот тип трибоэлектрической технологии используется в других передовых ветрогенераторах, таких как носимые устройства, которые генерируют энергию от ветра, когда вы идете.
Вместо этого устройство команды Наньянского технологического университета предназначено для установки на внешней стороне зданий в городских условиях. В своих испытаниях ученые показали, что оно может собирать энергию от легкого бриза и может генерировать до 290 микроватт электрической энергии, производить до трех вольт, а также хранить электричество для использования, когда нет ветра.
В одном из экспериментов исследователи использовали устройство для последовательного питания 40 светодиодов при скорости ветра 4 метра в секунду. В другом случае оно использовалось для питания датчика, который по беспроводной связи передал данные о комнатной температуре на мобильный телефон. Команда продолжает работать над улучшением производительности устройства и подает заявку на патент, стремясь к коммерциализации технологии.
«В качестве возобновляемого и экологически чистого источника энергии, ветроэнергетика привлекла большое внимание исследователей», — сказал профессор Янь Яовэнь (Yang Yaowen), который руководил исследованием. «Наше исследование направлено на то, чтобы решить проблему отсутствия небольших сборщиков энергии для более целевых функций, таких как питание небольших датчиков и электронных устройств. Разработанное нами устройство также служит потенциальной альтернативой литий-ионным батареям малого размера, поскольку наше устройство сбора энергии ветра является самодостаточным и требует лишь периодического обслуживания, а также не использует тяжелые металлы, которые, если их не утилизировать должным образом, могут вызвать экологические проблемы».
Исследование было опубликовано в журнале Mechanical Systems and Signal Processing.
Источник: Nanyang Technological University.
