Ветер над вашей крышей обладает большой энергией, почему бы его не использовать? Для этого и предназначен новый тип генератора. Поверхность крыши покрывается ковром из пластиковых полос, которые колеблются на ветру, как трава, вырабатывая электроэнергию там, где использование традиционных ветряных мельниц неосуществимо.
Генератор выполнен путем фиксации гибких полосок пластика на панели, так что они стоят вертикально, как ряды домино. Полоски содержат нанопровода, выгравированные на одной стороне и покрытые оксидом индия и олова (ITO) с другой. Когда полоски крутятся на ветру, нанопровода хлопают по поверхности ITO соседних полос. Этот временный контакт позволяет электронам перескочить из одного материала на другой, создавая электрический ток, благодаря явлению, известному как трибоэлектрический эффект. Покрытие 300 квадратных метров крыши такими полосами может выдать более 7 кВт электрической энергии, что вполне достаточно для среднего дома, как считает Вей Квинг Янг из Юго-западного Университета в Чэнду в Китае.
Янг работал над этим проектом с группой Чжун Линь Вана в Технологическом институте Джорджии в Атланте. Целью исследования было получение энергии не только от стационарных ветров, а и от изменчивых порывов ветра в районах типовой застройки. По сравнению с обычным ветрогенератором, такой трибоэлектрический наногенератор (ТЭН) является очень эффективным при получении энергии от натурального ветра независимо от его направления. При этом данная система обеспечивает простоту отбора энергии и легко масштабируется для больших систем. Пока генератор был протестирован только в лаборатории, электрический вентилятор обдувал модель крыши, содержащую 60 полос. Вырабатываемого электричества хватило для работы 60 светодиодов. Полосы работают при скорости ветра уже в 21 километр в час, но наиболее полезная мощность была сгенерирована при ветре почти в 100 км/ч, то есть при шторме в 10 баллов.
Однако об установке таких устройств на крышах и стенах зданий речь пока не идет. Решающее значение для успеха такой системы будет иметь возможность надежного хранения электроэнергии. Поэтому, ученые ищут решение для сохранения энергии, а также проводят работы по интеграции подобных наногенераторов с солнечными батареями, чтобы увеличить их мощность. Кроме того, оксид индия и олова не является достаточно подходящим материалом из-за его плохих механических свойств, высокой стоимости и токсичности. Сама концепция является весьма перспективной, но ее реализация зависит от перехода на другие материалы.
Янг работал над этим проектом с группой Чжун Линь Вана в Технологическом институте Джорджии в Атланте. Целью исследования было получение энергии не только от стационарных ветров, а и от изменчивых порывов ветра в районах типовой застройки. По сравнению с обычным ветрогенератором, такой трибоэлектрический наногенератор (ТЭН) является очень эффективным при получении энергии от натурального ветра независимо от его направления. При этом данная система обеспечивает простоту отбора энергии и легко масштабируется для больших систем. Пока генератор был протестирован только в лаборатории, электрический вентилятор обдувал модель крыши, содержащую 60 полос. Вырабатываемого электричества хватило для работы 60 светодиодов. Полосы работают при скорости ветра уже в 21 километр в час, но наиболее полезная мощность была сгенерирована при ветре почти в 100 км/ч, то есть при шторме в 10 баллов.
Однако об установке таких устройств на крышах и стенах зданий речь пока не идет. Решающее значение для успеха такой системы будет иметь возможность надежного хранения электроэнергии. Поэтому, ученые ищут решение для сохранения энергии, а также проводят работы по интеграции подобных наногенераторов с солнечными батареями, чтобы увеличить их мощность. Кроме того, оксид индия и олова не является достаточно подходящим материалом из-за его плохих механических свойств, высокой стоимости и токсичности. Сама концепция является весьма перспективной, но ее реализация зависит от перехода на другие материалы.
