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(Noticias de Nanowerk) Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) han desarrollado un dispositivo de bajo costo que puede recolectar energía del viento tan suavemente como una brisa ligera y almacenarla como electricidad.
Cuando se somete a vientos tan bajos como dos metros por segundo (m/s), el dispositivo puede generar tres voltios y generar hasta 290 microvatios de energía eléctrica, suficiente para alimentar un dispositivo sensor comercial para enviar los datos también a un teléfono móvil. teléfono o una computadora.
Apodado como cosechador de viento, el dispositivo liviano y duradero también desvía la energía que no se usa hacia una batería donde se puede almacenar para alimentar dispositivos cuando no hay viento.
Los científicos dicen que su invento tiene el potencial de reemplazar las baterías en la alimentación de luces y sensores de diodos emisores de luz (LED) utilizados para monitorear la salud estructural. Estos se utilizan en estructuras urbanas como puentes y rascacielos para monitorear su salud estructural y alertar a los ingenieros sobre problemas como inestabilidad o daño físico.
Con solo 15 por 20 centímetros, el dispositivo se puede montar fácilmente en los costados de los edificios y sería ideal para entornos urbanos como los suburbios de Singapur, donde la velocidad promedio del viento fuera de las tormentas eléctricas es inferior a 2,5 m/s.
Los resultados se publicaron en la revista científica revisada por pares Sistemas mecánicos y procesamiento de señales. («Un recolector de energía triboeléctrica de impacto vibratorio de tipo voladizo para la recolección de energía eólica»).
El profesor Yang Yaowen, ingeniero civil de la Escuela de Ingeniería Civil y Ambiental (CEE) de la NTU que dirigió el proyecto, dijo: “Como fuente de energía renovable y limpia, la generación de energía eólica ha atraído una gran atención de la investigación. Nuestra investigación tiene como objetivo abordar la falta de un pequeño colector de energía para funciones más específicas, p. B. para alimentar sensores y dispositivos electrónicos más pequeños. El dispositivo que desarrollamos también sirve como una alternativa potencial a las baterías de iones de litio más pequeñas, ya que nuestra cosechadora de viento es autosuficiente, solo requeriría un mantenimiento ocasional y no utiliza metales pesados que podrían causar problemas ambientales si se desechan de manera incorrecta”.
La industria está interesada en la innovación. El equipo de investigación de la NTU también está trabajando en la comercialización de su invento.
El estudio, que presenta una innovación que podría ayudar a reducir los desechos electrónicos y encontrar fuentes de energía alternativas, refleja el compromiso de NTU de mitigar nuestro impacto en el medio ambiente, que es uno de los cuatro grandes desafíos que enfrenta la humanidad la universidad a través de su Plan Estratégico NTU 2025.
montar el viento
El dispositivo fue desarrollado para hacer que la energía eólica eficiente se pueda utilizar de manera rentable y con poco desgaste. Su cuerpo está hecho de fibra epoxi, un polímero altamente duradero, y el accesorio principal que interactúa con el viento está hecho de materiales económicos como cobre, papel de aluminio y politetrafluoroetileno, un polímero duradero también conocido como teflón.
Debido al diseño dinámico de su estructura, cuando se expone a las corrientes de viento, la cosechadora comienza a vibrar, provocando que su placa se acerque y aleje del tapón. Esto crea cargas en la película y crea una corriente eléctrica a medida que fluyen desde el papel de aluminio hasta la película de cobre.
En las pruebas de laboratorio, el Cosechador desarrollado por NTU pudo alimentar constantemente 40 LED a una velocidad del viento de 4 m/s. También podría activar un dispositivo sensor y alimentarlo lo suficiente como para enviar de forma inalámbrica la información de la temperatura ambiente a un teléfono celular.
Esto demostró que la cosechadora no solo podía generar electricidad para alimentar constantemente un equipo, sino que también podía almacenar un exceso de carga suficiente para alimentar el equipo durante períodos prolongados sin viento.
El Prof. Yang agregó: “La energía eólica es una fuente de energía renovable. No contamina, es inagotable y reduce el consumo de combustibles fósiles, que son el origen de los gases de efecto invernadero que provocan el calentamiento global. Se ha demostrado que nuestro invento utiliza de manera efectiva esta fuente de energía sostenible para cargar baterías e iluminar LED, lo que demuestra su potencial como generador de energía para alimentar dispositivos electrónicos de próxima generación que son más pequeños y requieren menos energía”.
El equipo de NTU realizará más investigaciones para mejorar aún más las capacidades de almacenamiento de energía de su dispositivo, así como también experimentará con diferentes materiales para mejorar su potencia de salida. El equipo de investigación también está en proceso de presentar una patente con NTUitive, la empresa empresarial e innovadora de NTU.
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