Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Эластичные роботизированные генераторы открывают новые идеи захвата энергии

Эластичные роботизированные генераторы открывают новые идеи захвата энергии
Появляется новый класс упругих преобразователей энергии, способных улавливать энергию от различных движений. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) настаивает на их развертывании, первом в серии странных, изогнутых волновых конструкций.


NREL заявляет, что конструкции DEEC-Tec (технологии распределенных встроенных преобразователей энергии) будут лежать в воде, позволяя волнам деформировать их во всех направлениях и получать электричество «почти от всех физических движений или динамических изменений формы».

Вместо привода в действие турбины или объединения их для приведения в действие внешнего генератора, они будут построены с использованием множества небольших гибких генераторов, каждый из которых действует как мышечное волокно, производя собственную энергию.

В одном из таких генераторов используются диэлектрические эластомеры, впервые появившиеся в конце 1990-х годов. Согласно обзору 2020 года, опубликованному в Advanced Intelligent Systems, они по существу состоят из слоя деформируемого эластичного диэлектрического материала, покрытого электродами, образующими переменный конденсатор.


Новые эластомерные генераторы могут получать энергию практически от любого движения.

У них наименьшая емкость в ненагруженном состоянии, и любое отклонение от исходного состояния увеличивает их емкость, будь то растяжение, скручивание, сжатие или изгиб в любом направлении. При пиковой деформации они заряжаются через электроды, в результате чего их емкость становится равной ненапряженному состоянию, а эластичность работает против электрического заряда, возвращая их в состояние наименьшей емкости, производство больше энергии, чем было использовано для создания заряда вначале.

Как и в случае с турбинными генераторами, эти устройства могут работать в обоих направлениях, либо собирая энергию от внешних деформационных сил, либо расходуя энергию на работу в качестве исполнительных механизмов. Они также могут действовать как датчики, обеспечивая постоянную обратную связь о том, насколько растянуты по сравнению с их нормальным состоянием, и, по сути, давая информацию, из которой можно определить, сколько заряда нужно применить в данный момент времени.

В 2019 году в Шотландии был испытан генератор диэлектрического эластомера в виде резиновой мембраны на конце воздушной трубки. Он продемонстрировал способность собирать энергию как тогда, когда высокое волновое давление выталкивало воздух вверх в трубку, немного надувая резину, как воздушный шар, так и когда низкое волновое давление всасывало столб воздуха и тянуло мембрану вниз вместе с ним.

Но планы NREL идут намного дальше. Волны не только поднимаются и опускаются, они производят почти случайное движение практически во всех направлениях. Генераторы DEEC-Tec будут иметь минимально возможную прочную конструкцию. Они будут почти полностью гибкими, что позволит собирать кинетическую энергию, когда бы она ни поступала.


Установки в виде стены на морском дне могут генерировать энергию за счет движений изгиба и скручивания или автоматически, роботизированно позиционировать себя, чтобы воспользоваться преимуществами условий.

Шатающаяся, гибкая структура, построенная из сотен или тысяч крошечных эластомерных генераторов, каждый из которых требует точного приложения заряда в определенные моменты, безусловно, может быть сложной для управления. Но вполне разумно полагать, что система глубокого обучения ИИ сможет понять это и быстро адаптироваться к изменяющимся условиям.

И природа этих диэлектрических эластомеров как датчика, генератора и исполнительного механизма в одном даст системе управления беспрецедентную способность изменять структуру, как мягкий робот, когда есть преимущество в принятии другой формы.

К тому же генераторы диэлектрических эластомеров здесь не единственный вариант; команда так же счастлива включить генераторы ионно-диэлектрических эластомеров, магнитострикционные генераторы и все остальное, что может иметь отношение к данному проекту в комбинации.


Тяжелый вес, удерживаемый в форме воздушного шара, заполненного гибкими генераторами с сеткой, может вызывать инерционное движение в любом направлении, что подчеркивает гибкость этих конструкций.

NREL предлагает конструкции в форме стены и змеи для улавливания энергии волн, а также тяжелый шар внутри воздушного шара, наполненного упругими генераторами с сеткой, которые могут собирать инерционную энергию от движения, а также от деформации формы воздушного шара. Команда говорит, что в конечном итоге его можно будет использовать в одежде для сбора энергии и даже в зданиях или дорогах.

Команда NREL сообщает, что эти вещи можно легко изготовить из недорогих экологически чистых материалов. Они обеспечивают определенную степень избыточности: даже если несколько генераторов в данной структуре сломаются и перестанут работать, в сети все равно будут работать сотни других. В целом, команда надеется доказать, что такой тип генератора волновой энергии дешев, безопасен, не требует особого обслуживания, масштабируем и способен внести достойный вклад в энергосистему.

Пока что есть много неизвестных, в том числе, какие материалы, датчики и конструкции обеспечат наилучшую эффективность преобразования энергии, долговечность и устойчивость к коррозионной природе морской воды. Но интересно посмотреть, что они придумают.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
-1
Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения.

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения. Многие факторы объясняют популярность астрономии среди молодых людей: от увлекательных открытий в области космоса до влияния культурных произведений. Сериалы, фильмы и другие произведения искусства о космических приключениях играют значительную роль в формировании ...
25.02.24 17:55
0
0
e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого.

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого. Ранее эта система была не популярна. Затем вспыхнул COVID-19, и все перешли на «удалёнку»: школы, ВУЗы, компании. Электронное обучение стало нужным в глобальном мас...
28.12.23 18:10
0
5
Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток.

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток. Это одно из перспективных направлений в науке, дающее серьёзный шанс диверсифицировать способы получения электроэнергии, а более конкретно, одно и...
30.09.23 06:25
0
9
Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба

Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба

Для архитектуры Саудовской Аравии 2023 год оказался просто невероятным. Сначала страна подтвердила, что строительство 170-километрового (105 миль) здания The Line будет продолжено, затем раскрыла планы строительства кубовидной башни, способной вместить 20 зданий Empire State Buildings.

Теперь страна возобновила реализацию своего амбициозного плана по строительству нового самого высокого здания в мире - башни Джидда. С момента завершения строительства в 2010 году дубайская башня Бурдж-Халифа (Burj Khalifa), высота которой составляет 828 м (2 717 футов), остается самым высоким рукотворным сооружением в мире. Хотя окончательная высота башни Джидда пока неизвестна, но она значитель...
22.09.23 09:06
0
5
Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток.

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток. Это одно из перспективных направлений в науке, дающее серьёзный шанс диверсифицировать способы получения электроэнергии, а более конкретно, одно и...
30.09.23 06:25
0
2
Крупнейший в мире ветряк уже полностью подключен и работает

Крупнейший в мире ветряк уже полностью подключен и работает

Компания Three Gorges Energy подключила к электросети первую в мире морскую ветряную турбину мощностью 16 мегаватт. С ошеломляющим диаметром ротора 260 метров (853 фута) этот колосс будет снабжать чистой энергией около 36 000 китайских домов.

Он не выглядит неуместно, стоя на поле других, меньших гигантов, но MingYang Smart Energy MySE 16-260 является самым большим из когда-либо подключенных к сети. «Машинное отделение» и генератор, размещенные в ступице на вершине 152-метровой башни, весят гигантские 385 тонн, а каждая из трех 123-метровых лопастей добавляет еще 54 тонны, свисая с одной стороны вала генератора. Каждый раз, когда он с...
21.07.23 09:18
0
2
«Шагающий» бур и плазменная дрель обещают дешевую геотермальную энергию

«Шагающий» бур и плазменная дрель обещают дешевую геотермальную энергию

Словацкая компания GA Drilling продемонстрировала пару новых технологий, которые, по ее словам, могут открыть доступ к производству геотермальной энергии почти в любой точке планеты.

Anchorbit и Plasmabit обещают гораздо более быстрое и дешевое бурение горячей породы на глубине 10 км под землей. Интенсивное тепло под поверхностью Земли представляет собой практически неиссякаемый источник надежной чистой энергии, которая будет доступна 24/7 из любой точки Земли — можно использовать ее в виде пара для запуска турбин генератора или направить непосредственно в системы централизов...
30.06.23 12:34
0
4
Композитная наноплёнка – ноу-хау Neutrinovoltaic электрогенерации

Композитная наноплёнка – ноу-хау Neutrinovoltaic электрогенерации

Многослойная наноплёнка из чередующихся слоёв графена и легированного кремния, наносимых послойно на металлическую фольгу, позволила создать новый вид альтернативной энергетики.

Многослойная наноплёнка из чередующихся слоёв графена и легированного кремния, наносимых послойно на металлическую фольгу, позволила создать новый вид альтернативной энергетики. Процесс электрогенерации подчиняется законам физики, а сама технология получила название Neutrinovoltaic. Такое название обусловлено участием в этом процессе не только окружающих полей излучений невидимого спектра и темпер...
16.05.23 19:04
0