科学者たちが風と雨を利用して発電する小さな葉っぱの形の装置を開発したため、偽の植物はもはや家の中に退屈な追加物ではありません。 ACS Sustainable Chemistry & Engineering 誌に掲載された最近の研究では、これらの文字通りの「発電所」について詳しく説明しています。研究チームは、これらのエネルギーハーベスターを人工植物に組み込んでテストしました。
自然はさまざまな方法で電気を生成できます。たとえば、ソーラーパネルは太陽からの光エネルギーを変換し、風力タービンは移動する空気の運動エネルギーを変換します。ただし、これらの方法は単一のソースに依存することが多いため、そのソースが利用可能な場合にのみ機能します。たとえば、太陽電池パネルは日没後には作動しませんし、穏やかな日には風力発電もあまり発生しません。
最近、単一のデバイスでさまざまな再生可能エネルギー源からエネルギーを収集し、潜在的な出力を最大化する方法として、マルチソース エナジー ハーベスタが登場しました。そこで、Ravinder Dahiya らは、風と雨の両方から発電できるマルチソース エネルギー ハーベスタを作成したいと考えました。
研究チームは、2 つの異なるタイプのエネルギー ハーベスタを構築しました。1 つは風から運動エネルギーを収集する 3 電気ナノ発電機 (TENG)、もう 1 つは落ちる雨滴からエネルギーを収集する液滴エネルギー ジェネレータ (DEG) です。 TENG は、ポリテトラフルオロエチレン (一般にテフロン™ として知られる) の層と銅の電極の間に挟まれたナイロン ナノファイバーの層で構成されています。
これら 2 つの材料層が互いに押し付けられると、静電気が発生し、電気エネルギーに変換されます。ポリテトラフルオロエチレンは、防水加工され、電極として導電性布地で覆われた DEG の製造にも使用されます。雨滴が電極の 1 つに当たると、電荷の不均衡が生じ、小さな電流と高電圧が発生します。最適な条件下では、TENG は 252 ボルト、DEG は 113 ボルトを生成できますが、それは短時間のみです。
研究チームはTENGの上にDEGを搭載し、葉っぱの形をした発電機を人工植物に組み込んだ。これらの葉っぱの形をした発電機が自然の風や雨を模倣した条件にさらされると、短時間点滅して 10 個の LED ライトに電力を供給します。研究者らは、この概念実証の「発電所」装置をさらに開発して、自然源からクリーンエネルギーを生産するためのより大規模な発電所のシステムまたはネットワークに発展させることができると述べている。
コンパイルされたソース: ScitechDaily