Китайские ученые разработали генераторы энергии из морских волн с эффективностью 117%

Исследовательская группа из Пекинского института наноэнергетики и наносистем совместно с Университетом Гуанси разработала инновационные трибоэлектрические наногенераторы (TENG), способные преобразовывать низкочастотную механическую энергию океанских волн в электричество с эффективностью до 117%. Результаты исследования опубликованы в журнале Nano-Micro Letters.

Команда под руководством профессора Ван Юй Чжая создала шесть структурных решений, направленных на улучшение внутренних характеристик устройств и их адаптацию к суровым морским условиям. Ключевым достижением стало использование твердотельного контакта в архитектуре TENG, что значительно повышает коммерческий потенциал технологии.

Разработанные устройства отличаются высокой объемной плотностью мощности — до 600 Вт/м³, что в тысячу раз превышает показатели прототипов первого поколения. Этого удалось достичь благодаря многослойным конструкциям, складчатым элементам по принципу оригами и рамам с магнитной левитацией.

Особое внимание исследователи уделили гибридным системам, объединяющим TENG с другими технологиями сбора энергии — электромагнитными генераторами (EMG), пьезоэлектрическими генераторами (PENG) и солнечными батареями. Именно такие комбинированные системы продемонстрировали рекордную эффективность в 117% при испытаниях в реальных морских условиях.

Инновационные сферические, додекаэдрические и тенсегритные архитектуры обеспечивают движение с шестью степенями свободы, что позволяет устранить «слепые зоны» ориентации и эффективно собирать энергию при любом направлении волн.

Разработка направлена на создание автономных океанских сетей, распределенного морского интернета вещей и даже производства водорода непосредственно из морской воды, что открывает перспективы превращения океана в самовоспроизводящуюся электростанцию.

Источник: Interestingeng Iineering