Исследователи из Индийского института технологий в Мумбаи разработали инновационный ветрогенератор, который работает на основе пьезоэлектрики, используя гибкий полимерный лист. Эта технология позволяет генерировать электрическую энергию без вращающихся частей, что снижает потребность в обслуживании.
Об этом сообщает ProIT
Принцип работы ветрогенератора
Ветрогенератор состоит из гибкой пластины, оснащенной пьезоэлектрическими элементами, которая прикреплена к внешней стороне цилиндра. Ветер, обдувающий этот цилиндр, заставляет пластину колебаться подобно флагу. При низкой скорости ветра пластина делает незначительные колебания, однако, при увеличении скорости воздушного потока, колебания становятся более амплитудными, что приводит к значительному повышению электрической генерации.
Потенциал использования
Ученые отметили, что предыдущие подобные технологии способны генерировать лишь несколько микроватт мощности при аналогичных условиях. После точной настройки толщины, длины и гибкости пластины, а также подбора соответствующего электрического сопротивления, им удалось увеличить выходную мощность в 2-3 раза.
Для проверки эффективности новосозданного устройства исследователи построили схему выпрямителя и накопителя, продемонстрировав, что сгенерированной энергии достаточно для питания до 20 светодиодов. По их словам, накопленного заряда хватает даже для кратковременного питания до 40 светодиодов.
«В отличие от традиционных турбин, такие генераторы не имеют вращающихся частей, требуют минимального обслуживания и могут быть легко интегрированы в городскую или природную среду. Поскольку мир ищет более умные, компактные и экологически чистые способы получения энергии, этот генератор с флаттерным приводом может просто использовать попутный ветер», — отмечают исследователи.
Ученые подчеркивают, что результаты их работы демонстрируют потенциал ветрогенератора для использования в автономных маломощных устройствах, таких как датчики мониторинга окружающей среды или беспроводные узлы связи в удаленных и труднодоступных местах. Однако остается ряд вызовов, в частности, повышение эффективности преобразования энергии и оптимизация конструкции для практического применения.
Исследование опубликовано в журнале Physics of Fluids.
