Un nuovo studio indaga le potenzialità di boe tribolettriche con nanogeneratori per le boe ondametriche da utilizzare nell’ambito delle ricerche oceanografiche.
Una recente ricerca presentata sulla rivista scientifica ScienceDirect ed esposta nell’ambito della conferenza virtuale AIP Publishing Horizons—Energy Storage and Conversion mette in rilievo le potenzialità della tecnologia triboelettrica che si possono generare dalle onde del mare.
La coautrice dello studio, Cátia Rodrigues dell’Università di Porto ha illustrato i risultati ottenuti, riguardo alla creazione di piccole boe tribolettriche. Boe autosufficienti in grado di catturare l’energia delle onde. Energie che potrebbe poi essere impiegata per alimentare dei sensori ai fini del monitoraggio marino.
Queste boe chiamate boe ondametriche sono state sviluppate come possibili apparecchiature offshore introdotte per attività oceaniche.
Strumentazioni usate per registrare e trasmettere dati meteorologici e oceanici. Sensori che misurano la temperatura dell’acqua, dell’aria, l’umidità relativa, la pressione atmosferica, le velocità e direzione del vento, e molti altri dati.
Per poterli rendere autonomi da un punto di vista energetico, lo studio si è concentrato sulla possibilità di sfruttare la tecnologia tribolettrica.
Che cosa sono le boe triboelettriche
La triboelettricità deriva da un fenomeno di trasferimento di cariche elettriche quando diversi materiali si strofinano da loro. Questo genera una tensione che crea energia. In tal senso, i ricercatori hanno cercato di integrare dei nanogeneratori triboelettrici, chiamati anche TENG nelle boe ondametriche, in grado di generare energia sufficente per la strumentazione.
Sono stati creati tre TENG su scala 1:8, inserite su sfere rotanti. I ricercatori hanno poi confrontato i risultati e le prestazioni sia a secco che nell’acqua.
Energia delle onde
In base a quanto emerso, le tensioni massime sono state generate con onde ad un’altezza di 0,1 metri circa ogni 2,6 secondi. Ma anche con onde incoerenti e lente. In queste condizioni, l’efficienza di conversione dell’energia dei TENG risulta molto rispetto ai generatori standard.
“Per quanto riguarda l’energia delle onde esistono ancora alcune sfide rilevanti per l’implementazione pratica, per lo più legate alla natura irregolare delle onde e alla distribuzione dell’energia sia in direzione che in frequenza”. Ha commentato la Rodrigues.
Dopo uno studio in laboratorio. Un prototipo sarà installato nei pressi del porto di Figueira da Foz, in Portogallo.
“Fino ad oggi, il campo dell’energia prodotta dalle onde non è stato sviluppato a pieno a causa delle carenze tecnologiche. Si trattava di strumenti costosi che non garantivano la produzione in base alle frequenze delle onde del mare”.
Oggi, grazie ai numerosi progressi nell’ambito delle rinnovabili e delle nanotecnologie, questo settore si rivela proficuo e interessante per molti ricercatori.
Non a caso, anche in Cina, un gruppo di studiosi guidati dal professore. Zi Yunlong, del dipartimento Mechanical and Automation Engineering alla università di CUHK, ha incentrato diverse ricerche al riguardo.
L’obiettivo era di sviluppare uno strumento con il quale generare energia in base all’irregolarità delle onde.
Studi e ricerche che possono entrare in campo nello sviluppo di città future in un’ottica di utilizzo di fonti di energie rinnovabili. Come ad esempio, la possibilità di integrare questo sistema anche per le isole artificiali come emerso dal progetto approvato alle Maldive.