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Generatore Rbust realizzato con materiale riciclato per sfruttare la potenza delle onde

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I ricercatori di Flinders Anh Tran Tam Pham (a sinistra) e Yunzhong Wang testano il dispositivo WD-TENG in un canale d’acqua allestito presso un pod di ricerca ingegneristica della Flinders University presso il Tonsley Innovation District, Adelaide. Credito: Flinders University

Sfruttare la potenza delle onde oceaniche è un’impresa complicata che un team di ricerca sud-australiano-cinese si sta immergendo in profondità per prendere una nuova direzione.

Un prototipo di sistema progettato dai ricercatori della Flinders University fornisce un robusto generatore realizzato con materiale riciclato che promette di aiutare ad affrontare i requisiti energetici locali su piccola scala e i problemi di inquinamento ambientale con ulteriori attività di ricerca e sviluppo.

La “macchina verde”, progettata attorno a un modello di nanogeneratore triboelettrico a onde (WD-TENG in breve), integra due piccoli generatori all’interno di un tubo riciclabile per produrre elettricità in acqua a costi contenuti dall’immersione continua nelle onde.

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nanoenergiadai ricercatori della Flinders University e della Beibu Gulf University in Cina, ha valutato la produzione di energia a bassa frequenza dell’unità TENG in varie condizioni delle onde oceaniche.

“Il risultato del test sperimentale indica che il WD-TENG può raggiungere quasi la potenza nominale a Hz con 1,05 W/m2 densità di potenza”, afferma il dottor Yunzhong (Steven) Wang, candidato al dottorato di ricerca del Flinders University College of Science and Engineering.

“La nostra modellazione indica che il nuovo WD-TENG ha una durata e una robustezza decenti durante il funzionamento continuo e ha il potenziale per fornire elettricità a proprietà remote o rurali vicino alla costa o sulle isole”.

L’esperimento ha anche mostrato che il WD-TENG può caricare in modo sostenibile un condensatore da 47 μF a 0,496 V in un minuto. La densità di carica di scambio dei materiali triboelettrici utilizzati derivante dallo scambio di carica triboelettrica è 19,81 nC.

La ricerca e lo sviluppo si amplierà con il sostegno della Green Industries SA del governo statale attraverso un premio studentesco di “economia circolare” per la ricerca su “un generatore a moto ondoso costruito con materiali riciclati” presentato la scorsa settimana.

Il ricercatore senior, il professor Youhong Tang della Flinders University, afferma che il team ora testerà il progetto in un sistema di serbatoi d’acqua, che integra un creatore di onde autoprogettato per simulare il più possibile le condizioni oceaniche effettive prima che i dispositivi vengano testati sulle spiagge metropolitane locali.

“Questo studio mostra il potenziale approccio di speculazione per stimare un’ampiezza d’onda di risposta approssimativamente migliore per determinare lo stato oceanico adatto per ottenere le prestazioni di uscita ottimizzate del nanogeneratore triboelettrico azionato dalle onde”, afferma il professor Tang.

“La tecnologia di stampa 3D fornisce un approccio conveniente e relativamente conveniente per fabbricare nanogeneratori triboelettrici multi-forma per soddisfare i diversi stati delle onde oceaniche”, aggiunge il coautore Anh Tran Tam Pham.

Il professore associato Xiangxi Han, del College of Mechanical and Marine Engineering presso la Beibu Gulf University, afferma che l’ingegneria e la tecnologia oceaniche hanno un grande potenziale nella creazione di energia pulita dalla potenza delle onde, o “energia blu”.

La Cina e altri paesi hanno esaminato vari TENG per convertire l’energia cinetica irregolare delle onde in energia elettrica, inclusa la scissione elettrochimica dell’acqua per produrre idrogeno a emissioni zero.

L’articolo, “Progettare e valutare il nanogeneratore triboelettrico guidato da onde sotto parametri d’onda esterni: esperimento e simulazione”, è stato pubblicato in Nanoenergia.


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