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    Generatore sviluppato per raccogliere energia dalle goccioline

    Credito:Pixabay/CC0 Dominio pubblico

    Scienziati dell'Università di Twente e della South China Normal University hanno progettato un generatore elettrico in grado di raccogliere energia dall'impatto di goccioline e altre fonti di energia meccanica. Il loro articolo è apparso di recente in Materiale avanzato .

    Il riscaldamento globale è una minaccia crescente, esigenti fonti di energia rinnovabile. L'acqua corrente sotto forma di gocce di pioggia è una fonte onnipresente di energia meccanica che può essere convertita in energia elettrica. I primi tentativi di raccogliere questa energia erano limitati in termini di efficienza o stabilità, o tensione esterna richiesta.

    Generare una corrente

    Il generatore elettrico può essere spiegato come un condensatore permanentemente carico, noto anche come elettrete. I ricercatori hanno iniettato cariche in uno strato isolante di questo condensatore impiegando un nuovo metodo di carica basato sull'elettrobagnatura, la modifica della capacità dei liquidi di mantenere il contatto con una superficie solida con un campo elettrico. Una corrente elettrica viene generata all'impatto di una goccia quando le controcariche indotte sul condensatore vengono ridistribuite.

    Aumentare la corrente

    L'entità di questa corrente è governata dal numero di cariche iniettate. Utilizzando campioni compositi con un'elevata resistenza sono stati in grado di aumentare significativamente il numero di cariche iniettate. Il design intelligente degli elettrodi ha permesso che la ridistribuzione della carica nel loro generatore si verificasse in modo più efficiente. I ricercatori sono riusciti a convertire l'11,8% dell'energia meccanica di una goccia d'urto in energia elettrica, che è un miglioramento significativo rispetto all'efficienza di dispositivi simili. Per di più, hanno dimostrato che l'efficienza di raccolta dell'energia non si degrada dopo 100 giorni, richiede solo un ciclo di ricarica di 15 minuti prima dell'applicazione a lungo termine.

    Applicazioni

    Il loro approccio non si limita alla raccolta di energia basata su goccioline. Niels Mendel, uno degli autori afferma:"Il nostro metodo può essere preso in considerazione anche per altre applicazioni in cui l'energia meccanica deve essere convertita in energia elettrica, ad esempio nei dispositivi indossabili, dalle onde di marea, o per il rilevamento." Sono necessarie ulteriori ricerche per progettare un generatore in grado di raccogliere energia dalla pioggia in modo sufficientemente efficiente.

    Il documento è intitolato "Generatore di elettricità basato sulla cattura di carica (CTEG):un nanogeneratore ultrarobusto e ad alta efficienza per la raccolta di energia dalle goccioline d'acqua, " ed è stato pubblicato in Materiale avanzato il 6 luglio.

    Un secondo documento dello stesso team che si concentra sui principi fisici del processo di raccolta dell'energia si intitola "Energy harvesting from drops impacting on superfici cariche" e sta per apparire in Lettere di revisione fisica .


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