Dit apparaatje kan windenergie opwekken uit de bries die je maakt als je loopt
De meeste wind die op het land beschikbaar is, is vaak te zwak om commerciële windturbinebladen voort te duwen, maar nu hebben onderzoekers in China een soort "kleine windturbine" ontworpen die windenergie kan opvangen uit briesjes, die bijvoorbeeld veroorzaakt wordt door een stevige wandeling. Deze methode is een goedkope en efficiënte manier om lichtbriesjes op te vangen.
Het nieuwe apparaat is technisch gezien geen turbine. Het is een nano-generator gemaakt van twee plastic strips in een buis die samen fladderen of klappen als er luchtstroom is. Alsof je een ballon over je haar wrijft, worden de twee kunststoffen elektrisch geladen als ze van elkaar gaan, een fenomeen dat het tribo-elektrische effect wordt genoemd. Maar in plaats van je haar te laten opstaan (zoals dat van Einstein), wordt de elektriciteit die wordt opgewekt door de twee plastic strips opgevangen en opgeslagen.
"Je kunt alle wind uit je dagelijkse leven opvangen", zegt senior auteur Ya Yang van het Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems, Chinese Academy of Sciences. "We hebben onze nanogenerator ooit op de arm van een persoon geplaatst, en de luchtstroom van een zwaaiende arm was voldoende om energie op te wekken."
Een briesje zo zacht als 1,6 m/s was genoeg om de tribo-elektrische nanogenerator, ontworpen door Yang en zijn collega's, van stroom te voorzien. De nanogenerator presteert het best bij een windsnelheid tussen 4 en 8 m/s, een snelheid waarmee de twee plastic strips synchroon kunnen fladderen. Het apparaat heeft ook een hoge 'wind naar energie conversie efficiëntie' van 3,23%, een waarde die hoger is dan eerder gerapporteerde prestaties bij het wegvangen van windenergie. Momenteel kan het apparaat van het onderzoeksteam 100 LED-lampjes en temperatuursensoren aansturen.
"Het is niet onze bedoeling om de bestaande technologie voor het opwekken van windenergie te vervangen. Ons doel is om de problemen op te lossen die de traditionele windturbines niet kunnen oplossen", zegt Yang. "In tegenstelling tot windturbines die spoelen en magneten gebruiken, kunnen we goedkope materialen uitkiezen voor ons apparaat. Ons apparaat kan ook veilig worden toegepast in natuurgebieden of steden omdat het geen roterende structuren heeft."
Yang zegt dat hij twee visies heeft voor de volgende stappen van het project: een kleine en een grote. In het verleden hebben Yang en zijn collega's een nanogenerator zo klein als een munt ontworpen, maar hij wil deze nog kleiner en compacter maken met een hoger rendement. In de toekomst willen Yang en zijn collega's het apparaat combineren met kleine elektronische apparaten zoals telefoons, om zo duurzame stroom te leveren.
Maar Yang wil het apparaat ook groter en krachtiger maken. "Ik hoop het apparaat op te schalen tot 1.000 watt, zodat het kan concurreren met traditionele windturbines", zegt hij. "We kunnen deze apparaten plaatsen waar traditionele windturbines niet kunnen komen. We kunnen ze in de bergen of bovenop gebouwen plaatsen voor duurzame energie."
