Ископаемые виды топлива эффективны, но они также оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Они также имеют ограниченное количество и образуются медленнее, чем нужно человеку. Но каковы альтернативы?
Одно из них точно упущено. В то время как ветровая и солнечная энергия были очень популярны в последние годы, мы часто забываем об энергии волн, распространяющейся в морях и океанах. И поскольку нет никаких указаний на то, что вода, наполняющая их, исчезнет или Луна распадется на крошечные маковые зернышки, нам следует все более и более реалистично думать об использовании этих мощных энергетических ресурсов.
И хотя на данный момент сложно представить себе получение этой энергии и использование ее, например, для электроснабжения домов, потенциальных применений намного больше. Представьте всевозможные датчики, отвечающие, например, за мониторинг погоды, обнаружение цунами или отслеживание развития ураганов. Обычно такие устройства монтируются на морских платформах, но время их работы ограничено — в какой-то момент их батареи садятся.
Вместо того, чтобы рисковать поломкой датчиков и заменой батарей, что — из-за необходимости работы в суровых условиях — совсем недешево, человечество могло бы использовать бесконечный источник энергии в виде океанских волн. Идею поддерживают представители PNNL ( ), разработавшие цилиндрический трибоэлектрический наногенератор. Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория
Морские и океанские волны являются источником энергии, которую может использовать генератор типа ТЭН.
В своем нынешнем виде такая электростанция относительно невелика, но увеличение ее размеров должно позволить получать большее количество энергии. Их можно использовать для питания систем наблюдения за океаном и связи. Как утверждают создатели, ТЭНы, как они называют свои приборы, дешевы, легки и эффективны в преобразовании океанских волн в электричество.
Цилиндрический трибоэлектрический наногенератор использует магниты для более эффективного преобразования энергии, чем другие цилиндрические ТЭН-устройства. Это позволяет намного лучше преобразовывать медленные однородные волны в электричество. В версии прототипа можно было производить количество энергии, соответствующее энергопотреблению светодиодной лампы. С точки зрения домохозяйств это немного, но датчики имеют гораздо меньший спрос, чем средний дом.
Как устройство вообще работает? Он состоит из двух цилиндров, внутренний из которых вращается свободно. Между ними были помещены полоски искусственного меха, алюминиевые электроды и материал, похожий на тефлон, известный как ФЭП. Когда генератор находится в воде, искусственный мех и электроды одного цилиндра взаимодействуют с ФЭП, расположенным на другом. Электростатика, генерируемая в таких условиях, может быть преобразована в электричество. Прорывом по сравнению с предыдущими генераторами является тот факт, что создатели использовали магниты, которые останавливали вращение внутреннего цилиндра, пока устройство не достигло пика волны. Это позволяет генератору аккумулировать больше потенциальной энергии, что повышает его конечный КПД, так как в пике волны магниты «отпускают» и цилиндр вращается быстрее,