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科学家开发出一种廉价的设备,可以从微风中获取能量并将其储存为电能
科学家开发出一种廉价的设备,可以从微风中获取能量并将其储存为电能
科学家们开发了一种低成本的设备,它可以利用微风般轻柔的风产生的能量,并将其储存为电能。
新科学家开发了一种低成本的设备,可以利用微风般轻柔的风产生的能量,并将其储存为电能。
当暴露在风速低至每秒2米(m/s)的风中时,该设备可以产生3伏的电压,产生高达290微瓦的电力,这足以为商业传感器设备供电,并将数据发送到手机或计算机。
这种轻便耐用的设备被称为风力采集器,它还将所有未使用的电力转移到电池中,在没有风的情况下,这些电力可以储存到电力设备中。
科学家们表示,他们的发明有可能取代电池为发光二极管(LED)灯和结构健康监测传感器供电。这些传感器用于城市结构,如桥梁和摩天大楼,以监测其结构健康状况,提醒工程师注意不稳定或物理损坏等问题。
该设备的尺寸仅为15厘米乘20厘米,可以很容易地安装在建筑物的侧面,非常适合城市环境,例如新加坡郊区,那里的平均风速低于2.5米/秒,雷雨天气除外。
这一发现发表在9月的科学同行评审期刊《机械系统与信号处理》上。
领导该项目的台大土木与环境工程学院(CEE)结构工程师杨耀文教授,说:“作为一种可再生和清洁能源,风力发电已经引起了广泛的研究关注。我们的研究旨在解决缺乏小型能量采集器的问题,以实现更具针对性的功能,例如为小型传感器和电子设备供电。我们开发的设备也可以替代小型锂离子电池,因为我们的风力采集器可以自给自足。”nt,只需要偶尔维护,不使用重金属,如果处理不当,可能会造成环境问题。”
这项创新引起了业界的兴趣。台大的研究团队也在努力将他们的发明商业化。
这项研究提出了一项有助于减少电子垃圾和寻找替代能源的创新,反映了台大致力于减轻我们对环境的影响,这是台大通过其2025年战略计划寻求应对的四大人类挑战之一。
乘风破浪
该设备被开发用于以低成本和低磨损利用高效风能。它的主体由环氧纤维(一种高度耐用的聚合物)制成,主要附件与风相互作用,由廉价材料制成,如铜、铝箔和聚四氟乙烯(一种耐用聚合物,也称为特氟龙)。
由于其结构的动态设计,当收割机暴露在气流中时,它开始振动,导致其板接近或离开挡块。这导致电荷在膜上形成,并且当它们从铝箔流向铜膜时形成电流。
在实验室测试中,NTU开发的收割机可以在4 m/s的风速下持续为40个LED供电。它还可以触发传感器设备,并为其提供足够的电力,以无线方式向移动电话发送室温信息。
这表明,收割机不仅可以持续发电为设备供电,还可以储存多余的电量,这些电量足以使设备在无风的情况下长时间保持供电。