Original: http://news.wisc.edu/move-over-solar-the-next-big-renewable-energy-source-could-be-at-our-feet/
Автор: Уілл Кушман
20 жовтня 2016 року
Підлога може бути зроблена з будь-якого числа стійких матеріалів, що робить її, як правило, екологічно чистою особливістю як у житлових будинках, так і на підприємствах.
Тепер, однак, підлоги можуть бути ще більш “зелені”, завдяки недорогому, простому методу, розробленому інженерами Університету Вісконсін-Медісон із матеріалів, що дозволяють їм перетворювати кроки на корисну електроенергію.
Метод ставить хороше застосування загальний матеріал відходів: деревної маси. Маса, яка вже є загальним компонентом підлогових покриттів, частково виготовлена з нановолокон целюлози. Вони дуже маленькі волокна, які, коли хімічній обробці, формують електричний заряд, коли вони вступають в контакт з необробленими нановолокон.
Коли нановолокна вбудовані в підлогу, вони в змозі виробляти електроенергію, яка може використовуватися для харчування вогнів або заряду батарей. І тому, що деревна целюлоза є дешевим, в достатку і поновлюваних відходів продукт кількох галузей промисловості, покриття для підлоги, який включає в себе нову технологію може бути доступним як звичайних матеріалів.
У той час як є існуючі аналогічні матеріали для використання енергії підніжкою, вони дорогі, повторно невикористовувані та непрактичні у великих масштабах.
Дослідні центри Вана навколо використання вібрації для вироблення електроенергії. Протягом багатьох років він був тестування різних матеріалів, з метою максимального переваги технології під назвою трибоелектричного наногенератора (TENG). Трибоелектрика одне і те ж явище, яке виробляє статичну електрику на одязі. Хімічній обробці нановолокон целюлози є простий, недорогий і ефективною альтернативою для осідлати цю широко існуючий джерело механічної енергії, каже Ван.
Оскільки деревна дешево, рясні і поновлювані джерела, покриття для підлоги, який включає в себе нові технології могли б бути настільки ж доступним, як звичайні матеріали.
Просування команди Університету Вісконсін-Медісон є останнім в області досліджень зеленої енергії під назвою “збиральне придорожнього енергії”, які могли б, в деяких ситуаціях, суперник сонячної енергії – і це не залежить від гарної погоди. Дослідники, як Ван, які вивчають придорожні методи збору енергії побачити землю, як проведення великий потенціал відновлюваних джерел енергії, а за його обмеженим запасів викопного палива.
“Збір придорожні енергії вимагає думати про ті місця, де існує велика кількість енергії, ми могли б бути збір врожаю”, – говорить Ван. “Ми працювали багато на збиральної енергії від діяльності людини. Один із способів полягає побудувати щось, щоб покласти на людей, і інший шлях, щоб побудувати щось, що має постійний доступ до людей. Грунт є найбільш використовуваним місцем”.
Важкі підлоги руху в коридорах і місцях, як стадіони і торгові центри, які включають технологію може виробляти значні кількості енергії, каже Ван. Кожна функціональна частина всередині такого настилу має два по-різному заряджені матеріали – в тому числі нановолокон целюлози, і був би міліметр-менш товстий. Пол може включати в себе кілька шарів функціонального блоку для більш високого виходу енергії.
“Тому, як тільки ми поміщаємо ці два матеріали разом, електрони рухаються від одного до іншого в залежності від їх різним спорідненістю до електрону”, – говорить Ван.
Перенесення електрона створює заряд дисбаланс, який, природно, хоче виправити себе, але, як повернути електрони, вони проходять через зовнішній ланцюг. Енергія, яка створює процес є кінцевим результатом TENG.
Збір придорожньої енергії може, у деяких ситуаціях, бути суперником сонячної енергії – і це не залежить від гарної погоди.
Ван каже, що технологія TENG може бути легко включена в усі види підлогових покриттів, як тільки вона готова до ринку. Ван тепер оптимізувати технологію, і він сподівається побудувати освітній прототип в гучному місці на кампусі Університету Вісконсін-Медісон, де він може продемонструвати концепцію. Він вже знає, що це буде дешевим і міцним.
“Наш початковий тест в нашій лабораторії показує, що він працює для мільйонів циклів без будь-яких проблем”, – говорить Ван. “Ми не конвертували ці цифри в рік життя для підлоги, але я думаю, що при відповідній конструкції він може виразно переживе сам підлогу”.
Дослідницький фонд випускників Університету Вісконсіна має патент на технологію. Інші автори на папері включають Чжиюн Cai продуктів лісу лабораторії і аспірантів Університету Вісконсін-Медісон Альберто Ернандеса і Янхао Ю. Лабораторія лісової продукції та Національний науковий фонд надали фінансування для досліджень.
