Jedna z takowych jest zdecydowane pomijana. O ile energia wiatrowa i słoneczna cieszą się w ostatnich latach ogromną popularnością, tak często zapominamy o energii fal rozchodzącej się w morzach i oceanach. A skoro nic nie wskazuje na to, by wypełniająca je woda miała zniknąć lub Księżyc miał rozpaść się w drobny mak, to powinniśmy coraz realniej myśleć o eksploatacji tych potężnych zasobów energii.
Czytaj też: Wojna jądrowa i jej skutki. Jak zareagowałyby morza i oceany?
I choć na obecną chwilę trudno sobie wyobrazić pozyskiwanie tej energii i używanie jej na przykład do zasilania domów, to potencjalnych zastosowań jest znacznie więcej. Wyobraźmy sobie wszelkiego rodzaju czujniki, odpowiedzialne na przykład za monitorowanie pogody, wykrywanie tsunami czy śledzenie rozwoju huraganów. Zazwyczaj takie urządzenia montuje się na platformach morskich, lecz czas ich działania jest ograniczony – w pewnym momencie ich baterie rozładowują się.
Zamiast narażać się na przerwy w działaniu czujników i wymieniać baterie, co – ze względu na konieczność działania w trudnych warunkach – wcale nie jest tanie, ludzkość mogłaby wykorzystywać nieskończone źródło energii w postaci fal oceanicznych. Za pomysłem stoją przedstawiciele PNNL (Pacific Northwest National Laboratory), którzy opracowali cylindryczny nanogenerator triboelektryczny.
Fale morskie i oceaniczne stanowią źródło energii, którą może spożytkować generator taki jak TENG
W obecnej formie taka elektrownia jest stosunkowo niewielka, lecz zwiększenie jej rozmiarów powinno umożliwić pozyskiwanie większych ilości energii. Te mogłyby posłużyć do zasilania systemów obserwacji oceanu i komunikacji. Jak przekonują twórcy, TENG, bo tak nazywają swoje instrumenty, są tanie, lekkie i wydajne w zakresie przekształcania fal oceanicznych w energię elektryczną.
Cylindryczny nanogenerator triboelektryczny wykorzystuje magnesy do przekształcania energii skuteczniej niż inne cylindryczne urządzenia TENG. Dzięki temu znacznie lepiej radzi sobie z konwersją powolnych, jednolitych fal w energię elektryczną. W prototypowej wersji udało się wyprodukować ilość energii odpowiadającą zapotrzebowaniu energetycznemu żarówki LED. Z punktu widzenia gospodarstw domowych to niewiele, lecz czujniki mają znacznie niższe zapotrzebowanie od przeciętnego domu.
Jak w ogóle działa wspomniane urządzenie? W jego skład wchodzą dwa cylindry, przy czym wewnętrzny obraca się swobodnie. Pomiędzy nimi umieszczono paski sztucznego futra, aluminiowe elektrody oraz materiał podobny do teflonu, znany jako FEP. Kiedy generator znajduje się w wodzie, sztuczne futro i elektrody z jednego cylindra wchodzą w interakcje z FEP rozmieszczonym na drugim. Wygenerowana w takich okolicznościach elektrostatyczność może zostać przetworzona na energię elektryczną. Przełomowy względem poprzednich generatorów okazuje się fakt, iż twórcy wykorzystali magnesy, które zatrzymały wewnętrzny cylinder przed obracaniem się, dopóki urządzenie nie dotrze do szczytu fali. Dzięki temu generator gromadzi więcej energii potencjalnej, co zwiększa jego ostateczną wydajność, ponieważ u szczytu fali magnesy “puszczają”, a cylinder szybciej się obraca, generując więcej energii nawet na powolnych falach.
