Equipo de investigación trabaja en el desarrollo de un dispositivo que genera energía a partir de las olas del mar

Con esto, las versiones más grandes de este generador podrían utilizarse para alimentar los sistemas de observación y comunicaciones oceánica, incluida la telemetría acústica y satelital.

Un equipo de investigación del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) están trabajando para generar energía proveniente de las olas del mar a través de un nuevo nanogenerador triboeléctrico cilíndrico (TENG).

Con esto, las versiones más grandes de este generador podrían utilizarse para alimentar los sistemas de observación y comunicaciones oceánica, incluida la telemetría acústica y satelital.

Al respecto, Daniel Deng, miembro del equipo y codesarrollador del nuevo dispositivo TENG, explicó que "los TENG son de bajo costo, ligeros y pueden convertir de manera eficientemente ondas lentas, uniformes o aleatorias en energía, lo que los hace particularmente adecuados para dispositivos de alimentación en el mar abierto, donde el monitoreo y el acceso son desafiantes y costosos".

Para el desarrollo de la investigación, las y los investigadores adoptaron un enfoque novedoso para avanzar en los TENG cilíndricos para su uso en el mar abierto. Su nanogenerador triboeléctrico cilíndrico multiplicado por frecuencia pendiente de patente (FMC-TENG) utiliza imanes cuidadosamente colocados para convertir la energía de manera más eficiente que otros TENG cilíndricos y transformar mejor las ondas lentas y uniformes en electricidad. Hasta ahora, el prototipo FMC-TENG ha sido capaz de producir suficiente electricidad para alimentar un transmisor acústico, un tipo de sensor que a menudo se incluye en las plataformas de observación del océano que se puede utilizar para las comunicaciones. Esta es aproximadamente la misma cantidad de electricidad que se necesita para alimentar una bombilla LED.

"Estamos desarrollando el FMC-TENG para alimentar todo, desde plataformas de observación del océano con múltiples sensores hasta comunicaciones por satélite, todas utilizando el poder del océano", dijo Deng.

Actualmente, el prototipo FMC-TENG puede producir suficiente potencia para ejecutar pequeños dispositivos electrónicos, como sensores de temperatura y transmisores acústicos. A medida que el equipo se centra en su diseño para uso comercial, se espera que el FMC-TENG produzca suficiente energía para ejecutar toda una plataforma de monitoreo de océano abierto compuesta por múltiples sensores y comunicaciones por satélite. Además, el FMC-TENG es ligero y se puede utilizar tanto en dispositivos flotantes como en plataformas amarradas.

¿Cómo funciona?

Un TENG cilíndrico se hace de dos cilindros anidados con el cilindro interior girando libremente. Entre los dos cilindros hay tiras de piel artificial, electrodos de aluminio y un material similar al teflón llamado polipropileno de etileno fluorado (FEP). A medida que el TENG rueda a lo largo de la superficie de una ola ola, los electrodos de piel artificial y aluminio en un cilindro se frotan contra el material FEP en el otro cilindro, creando electricidad estática que se puede convertir en energía.

Cuanto más se mueve un TENG cilíndrico, más energía genera. Es por eso que las olas rápidas y frecuentes pueden generar más energía que las olas más lentas y uniformes del océano abierto. Para llegar a un TENG que pudiera alimentar la electrónica en el océano abierto, Deng y su equipo se dedicaron a aumentar la cantidad de energía de onda convertida en electricidad en el FMC-TENG. 

En el FMC-TENG, el equipo colocó imanes para evitar que el cilindro interno del dispositivo girara hasta que alcanzara la cresta de una onda, lo que le permitió acumular cada vez más energía potencial. Al cerrar la cresta de la onda, los imanes se liberan y el cilindro interno comienza a rodar por la onda muy rápidamente. El movimiento más rápido produce electricidad de manera más eficiente, generando más energía a partir de una onda más lenta.

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