نانوژنراتورها می‌توانند از امواج دریا برق قابل‌توجهی تولید کنند

به گزارش آی‌زندگی، نیروی امواج دریا پتانسیل زیادی به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر دارد، اما هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. با این حال، بر اساس مقاله‌ای که به تازگی منتشر شده است، این روند ممکن است به زودی به لطف یک اختراع جدید تغییر کند. ژنراتورهای کوچکی که بر “اثر تریبوالکتریک” متکی هستند و تولید برق از امواج دریا را از نظر تجاری باصرفه می‌کنند.

گرفتن انرژی از الکتریسیته ساکن

به نقل از ایسنا، این کار جدید توسط تیمی در چین رونمایی شده است که از اینکه رکورد قبلی تولید برق در واحد حجم را دو برابر کرده است، به خود می‌بالد. آنها این کار را با گرفتن انرژی الکتریسیته ساکن حاصل از ساییده شدن مواد مختلف به یکدیگر انجام می‌دهند. این پدیده به عنوان “اثر تریبوالکتریک” شناخته می‌شود و دستگاه‌هایی که از این اثر برای تولید انرژی استفاده می‌کنند را «نانوژنراتور» می‌نامند.

برخلاف تلاش‌های متعدد برای گنجاندن اثر تریبوالکتریک در فناوری‌های کنونی، هنوز هیچ دستگاه اختراعی تولید انبوه نشده یا حتی ایده آن خریداری نشده است. با این حال، این مطالعه جدید پیشنهاد می‌کند که هزاران نانوژنراتور تریبوالکتریک را در زنجیره‌های بلند به یکدیگر متصل کنیم تا توان کافی تولید کنند و دستگاه‌ها برای تولید برق از امواج دریا کارآمد شوند. این مفهوم جدید توسط تیمی به رهبری ژونگ لین وانگ در موسسه نانوانرژی و نانوسیستم پکن در چین پیشنهاد شده است.

وانگ اولین نانوژنراتور تریبوالکتریک را که در سال ۲۰۱۲ ساخته شد، مهندسی کرده است. وی اکنون طرحی را برای تولید انرژی با استفاده از قدرت امواج مطرح کرده است که از یک سیم‌پیچ فنری درون یک سیلندر تشکیل شده است. همین طور که امواج، سیلندر را به جلو و عقب می‌رانند، قسمت‌های مجزای مارپیچی آن به هم می‌رسند و از هم جدا می‌شوند و جریانی کوچک اما قابل توجه تولید می‌کنند.

تاکنون مشخص شده است که این اختراع جدید تا ۳۴۷ وات برق در هر متر مکعب تولید می‌کند که دو برابر بهترین رکورد قبلی است. همچنین ۳۰ برابر بهتر از سایر دستگاه‌های تریبوالکتریک است. محققان ادعا می‌کنند که این موفقیت به این دلیل است که آنها موفق شده‌اند ژنراتورهای بیشتری را در همان فضای دیگر دستگاه‌ها جای دهند. آنها می‌گویند هنگامی که با دستگاه‌هایی به کوچکی نانوژنراتورها سر و کار داریم، تعداد بالا کلید دریافت انرژی کافی برای تأثیرگذاری قابل توجه است.

پیشرفت‌های بیشتر در تولید انرژی از امواج دریا

این تنها پیشرفتی نیست که به دنبال ایجاد تفاوت در نحوه تولید و مهار نیروی امواج صورت گرفته است. محققان در ماه اوت سال ۲۰۲۱ نمونه اولیه یک فناوری را طراحی کردند که ادعا کردند قادر به دو برابر کردن قدرت برداشت شده از امواج اقیانوس است. گزارش شده است که این مبدل جدید انرژی امواج که توسط یک تیم تحقیقاتی تحت رهبری دانشگاه RMIT توسعه یافته است، دو برابر بهتر از فناوری‌های مشابهی که قبلاً با استفاده از طراحی توربین دوگانه ساخته شده بودند، کار می‌کند. در سپتامبر ۲۰۲۲ نیز یک استارتاپ موسوم به کال‌ویو(CalWave) مستقر در ایالات متحده از تکمیل موفقیت‌آمیز آزمایش اقیانوسی فناوری انرژی پاک خود به نام ایکس‌ویو(xWave) خبر داد.

این تحولات بسیار مهم هستند، زیرا انرژی امواج یکی از مورد انتظارترین منابع انرژی تجدیدپذیر در جهان است. در حالی که خورشید همیشه نمی‌تابد و باد همیشه نمی‌وزد و استفاده مستمر از انرژی خورشیدی و باد را غیرقابل اعتماد می‌کند، امواج همیشه کم و بیش در حال حرکت هستند. بنابراین، اگر دستگاهی بتواند حتی جزئی‌ترین حرکات امواج را ضبط کند، می‌تواند یک تغییر دهنده بازی در آینده انرژی‌های تجدیدپذیر باشد.