(Izquierda) Fotografía del nanogenerador híbrido (barra de escala:2 cm). (Centro) Ilustración de la estructura del nanogenerador híbrido, junto con fotografías de TENG y EMG en los paneles inferiores izquierdo y derecho, respectivamente. (Derecha) Ilustración del panel de recolección de energía propuesto flotando en el océano, que consta de generadores eólicos, células solares, y nanogeneradores híbridos. Crédito:Wen et al. © 2016 Sociedad Química Estadounidense
(Phys.org) —Energía del océano, o "energía azul, "es posiblemente la fuente de energía menos explotada, según los investigadores en un nuevo estudio. Aunque los océanos contienen suficiente energía para satisfacer todas las necesidades energéticas del mundo, Actualmente no existe una forma eficaz de cosecharlo de forma económica y con una eficiencia razonable.
El principal problema es que las olas del océano son irregulares y pasan a bajas frecuencias, mientras que la mayoría de los recolectores de energía funcionan mejor con ondas que tienen amplitudes regulares y altas frecuencias. Desafortunadamente, la calma calmante de la lentitud, Olas impredecibles golpeando contra la orilla que solemos encontrar tan pacíficas no es ideal para la recolección de energía.
En un nuevo estudio publicado en ACS Nano , un equipo de investigadores dirigido por Zhong Lin Wang en el Instituto de Tecnología de Georgia ha desarrollado un dispositivo que puede recolectar olas del océano en un rango de frecuencia muy amplio que abarca casi todo el espectro de energía de las olas del océano. incluidas las bajas frecuencias difíciles de alcanzar que son inaccesibles para la mayoría de las cosechadoras.
El nuevo dispositivo es un sistema híbrido que consta de dos generadores. Un generador electromagnético (EMG), que ha sido tradicionalmente el enfoque principal para recolectar energía oceánica, es ideal para cosechar olas a altas frecuencias y velocidades de rotación rápidas. Un nanogenerador triboeléctrico (TENG), que solo se ha investigado recientemente para aplicaciones de energía oceánica, funciona mejor en el rango de baja frecuencia y a velocidades de rotación más lentas.
"El TENG tiene la ventaja única de un alto voltaje de salida, y su potencia de salida se escala linealmente con la frecuencia, haciéndolo ideal para recolectar energía de baja frecuencia, Wang dijo Phys.org . "Por otra parte, la potencia de salida del EMG es proporcional al cuadrado de la frecuencia, por lo que el EMG es ideal para recolectar energía de alta frecuencia. A baja frecuencia, ( <5 Hz), la salida efectiva del TENG es mucho mayor que la del EMG ".
Cuando se combina, los dos tipos de generadores funcionan en un amplio rango de frecuencias y en dos modos (fluctuación y rotación), permitiendo que el dispositivo híbrido recolecte una variedad de tipos de energías oceánicas, incluyendo ola, Actual, y marea. Cada tipo de energía provoca un movimiento diferente que requiere una capacidad de recolección flexible.
Los investigadores demostraron el dispositivo usándolo para encender los LED que forman las palabras "ENERGÍA AZUL". El EMG está conectado a la palabra "AZUL" y el TENG está conectado a la palabra "ENERGÍA" para que la potencia de salida de cada generador se pueda ver individualmente.
Los investigadores visualizan el recolector de energía de las olas del océano como un componente de un panel de recolección de energía más grande que flota en el océano. que podría cosechar viento simultáneamente, solar, y energía de las olas. Planean seguir desarrollando este concepto en el futuro.
© 2016 Phys.org
