دانشمندان ادعا می‌کنند که نانو ژنراتورها می‌توانند برق قابل توجهی را از امواج دریا تولید کنند

پیشرفت جدید در تولید برق بیشتر از امواج دریا، توسط تیمی در چین رونمایی شده که توانسته است رکورد قبلی تولید برق در هر حجم را دو برابر کند. این فرآیند با دریافت انرژی از الکتریسیته ساکن حاصل از ساییده شدن مواد مختلف به یکدیگر انجام شده است.

این پدیده به عنوان “اثر تریبوالکتریک (Triboelectric effect)” شناخته می‌شود و دستگاه‌هایی که از این اثر برای تولید انرژی استفاده می‌کنند، “نانو ژنراتور (Nanogenerators)” نامیده می‌شوند.

علی‌رغم تلاش‌های متعدد برای گنجاندن اثر تریبوالکتریک در فناوری‌های کنونی، هنوز هیچ دستگاه اختراعی، تولید انبوه یا حتی فروخته نشده است.

با این حال، تحقیق جدید پیشنهاد می‌کند می‌توان هزاران نانو ژنراتور تریبوالکتریک را در زنجیره‌های بلند به یکدیگر متصل کرد تا توان کافی تولید شده و دستگاه‌ها برای دریافت انرژی امواج، کارآمد شوند.

این طرح مفهومی جدید توسط تیمی به رهبری ژونگ لین وانگ در موسسه نانوانرژی و نانوسیستم پکن در چین پیشنهاد شده است.

وانگ مسئول اولین نانو ژنراتور تریبوالکتریک بود که در سال 2012 مهندسی شد. او اکنون این طرحی را برای دریافت توان امواج ایجاد کرده است که از یک سیم پیچ فنر مانند در داخل یک سیلندر تشکیل شده است. همانطور که امواج، سیلندر را به جلو و عقب می‌راند، قسمت‌های مجزای مارپیچ به هم رسیده و از هم جدا می‌شوند و در نهایت جریان کوچک اما قابل توجهی را تولید می‌کنند.

تاکنون مشخص شده است که اختراع جدید تا 347 وات برق در هر متر مکعب تولید می‌کند که دو برابر بهترین رکورد قبلی است‌ و همچنین 30 برابر بیشتر از سایر دستگاه های تریبوالکتریک است.

محققان ادعا می‌کنند که این رکورد جدید به این دلیل است که آنها موفق شده‌اند ژنراتورهای بیشتری را در همان فضا بسته‌بندی کنند. هنگامی که با دستگاه‌هایی به کوچکی نانو ژنراتورها سروکار داریم، اعداد بالا، کلید دریافت انرژی کافی برای تأثیرگذاری قابل توجه است.

پیشرفت‌های جدید در دریافت قدرت امواج

البته این تنها پیشرفتی نیست که به دنبال ایجاد تفاوت در نحوه تولید و مهار نیروی امواج است. در آگوست سال 2021، محققان نمونه اولیه یک فناوری را طراحی کردند و مدعی بودند که قادر به دو برابر کردن قدرت برداشت‌شده از امواج اقیانوس است.

مبدل انرژی موج جدید که توسط یک تیم تحقیقاتی تحت رهبری دانشگاه RMIT توسعه یافته است، می‌تواند دو برابر بهتر از فناوری‌های مشابهی که قبلاً با استفاده از طراحی توربین دوگانه ساخته شده بودند، کار کند.

در سپتامبر 2022، استارت‌آپ CalWave مستقر در آمریکا از تکمیل موفقیت‌آمیز آزمایش اقیانوسی فناوری انرژی پاک xWave خود خبر داد که بیش از 99 درصد زمان کارکرد سیستم را نشان می‌داد. این آزمایش در مجموع 10 ماه به طول انجامید.

این تحولات بسیار مهم هستند زیرا انرژی موج یکی از مورد انتظارترین منابع انرژی تجدیدپذیر در جهان است.

در حالیکه خورشید همیشه نمی‌تابد و باد همیشه نمی وزد و انرژی خورشیدی و باد را غیرقابل اعتماد می‌کند، امواج همیشه تا حدی در حال حرکت هستند. بنابراین، اگر دستگاهی بتواند حتی جزئی‌ترین حرکات خود را مهار کند، می‌تواند یک تغییر بزرگ در آینده انرژی‌های تجدیدپذیر ما باشد.

منبع: Interestingengineering