Dispozitivul care produce energie din adierea vântului

Publicat de Cosmin Meca, 12 octombrie 2022, 08:20

Oamenii de știință de la Universitatea Tehnologică Nanyang Singapore (NTU Singapore) au dezvoltat un dispozitiv ieftin care produce energie din adierea vântului.

Expus la vânt cu o viteză de doar 2 metri pe secundă, dispozitivul poate produce o tensiune de 3 volți și poate genera energie electrică de până la 290 de microwați, ceea ce este suficient pentru a alimenta un dispozitiv comercial cu senzor care poate trimite datele către un telefon mobil sau un computer.

Dispozitivul ușor și durabil, numit „wind harvester” (colector de vânt), trimite energia electrică care nu este utilizată către o baterie, unde poate fi stocată pentru alimentarea dispozitivelor în absența vântului.

Un nou dispozitiv poate produce energie din adierea vântului

Cercetătorii spun că dispozitivul care produce energie din adierea vântului are potențialul de a înlocui bateriile pentru alimentarea becurilor cu diode emițătoare de lumină (LED) și a senzorilor structurali de monitorizare a sănătății.

Acestea sunt folosite pe structurile urbane, cum ar fi poduri și zgârie-nori, pentru a le monitoriza sănătatea structurală, alertând inginerii despre probleme precum instabilitatea sau daunele fizice.

Măsurând doar 15 centimetri pe 20 de centimetri, dispozitivul poate fi montat cu ușurință pe părțile laterale ale clădirilor și ar fi ideal pentru mediile urbane, precum suburbiile din Singapore, unde viteza medie a vântului este mai mică de 2,5 m/s atunci când vremea este liniștită.

Descoperirile au fost publicate în revista Mechanical Systems and Signal Processing.

O alternativă la bateriile litiu-ion mici

„Ca sursă de energie regenerabilă și curată, generarea de energie eoliană a atras o atenție extinsă a cercetătorilor. Cercetarea noastră își propune să abordeze lipsa unui colector de energie la scară mică pentru funcții mai direcționate, cum ar fi alimentarea senzorilor și a dispozitivelor electronice mai mici”, a declarat prof. Yang Yaowen, inginer structural la Școala de Inginerie Civilă și de Mediu (CEE) a NTU, care a condus proiectul.

„Dispozitivul pe care l-am dezvoltat servește și ca o alternativă potențială la bateriile litiu-ion mai mici, deoarece aparatul nostru de recoltare eoliană este autosuficient și necesită doar întreținere ocazională, și nu utilizează metale grele, care, dacă nu sunt eliminate corespunzător, ar putea cauza probleme de mediu”, a continuat el.

Industria este interesată de această inovație. Echipa de cercetare NTU lucrează, de asemenea, la comercializarea invenției, scrie Tech Xplore.

Studiul, care prezintă o inovație care ar putea ajuta la reducerea deșeurilor electronice și la găsirea surselor alternative de energie, reflectă angajamentul NTU de a atenua impactul uman asupra mediului, care este una dintre cele patru mari provocări ale umanității pe care Universitatea încearcă să le abordeze prin intermediul Planului Strategic NTU 2025.

Cum funcționează aparatul care creează energie din adierea vântului?

Dispozitivul care produce energie din adierea vântului a fost dezvoltat pentru a valorifica energia eoliană eficient, la costuri reduse și cu uzură redusă. Corpul său este realizat din fibre epoxidice, un polimer foarte durabil, iar componenta principală care interacționează cu vântul este realizată din materiale ieftine, cum ar fi cuprul, folia de aluminiu și politetrafluoretilena, un polimer durabil cunoscut și sub numele de teflon.

Datorită designului dinamic al structurii sale, atunci când aparatul de „recoltat” este expus la curgerea vântului, acesta începe să vibreze, făcând ca o placă să se apropie și să se îndepărteze de un opritor. Acest lucru face ca pe film să se formeze sarcini, care formează un curent electric pe măsură ce curg de la folia de aluminiu către filmul de cupru.

Cercetătorii vor să dezvolte și mai mult aparatul

În testele de laborator, dispozitivul dezvoltat de NTU a putut alimenta 40 de LED-uri în mod constant la o viteză a vântului de 4 m/s. De asemenea, a putut declanșa un dispozitiv cu senzor și îl poate alimenta suficient pentru a trimite informațiile despre temperatura camerei către un telefon mobil.

Aceste rezultate au demonstrat că dispozitivul nu numai că poate genera energie electrică pentru a alimenta în mod constant un dispozitiv, dar și că poate stoca încărcătura în exces, care este suficientă pentru a menține dispozitivul alimentat pentru o perioadă lungă de timp în absența vântului.

Echipa NTU va efectua cercetări suplimentare pentru a îmbunătăți funcțiile de stocare a energiei ale dispozitivului, precum și pentru a experimenta diferite materiale pentru a-i mări puterea.

sursa: descopera.ro