(Phys.org) - Energie uit de oceaan, of "blauwe energie, " is misschien wel de meest onderbenutte krachtbron, volgens onderzoekers in een nieuwe studie. Hoewel de oceanen genoeg energie bevatten om aan alle energiebehoeften van de wereld te voldoen, momenteel is er geen effectieve manier om het economisch en met redelijke efficiëntie te oogsten.

Het grootste probleem is dat oceaangolven onregelmatig zijn en met lage frequenties passeren, terwijl de meeste energie-oogstmachines het beste werken met golven met regelmatige amplituden en hoge frequenties. Helaas, de kalmerende stilte van langzaam, onvoorspelbare golven die tegen de kust slaan en die we zo vredig vinden, zijn niet ideaal voor het oogsten van energie.

In een nieuwe studie gepubliceerd in ACS Nano , een team van onderzoekers onder leiding van Zhong Lin Wang van het Georgia Institute of Technology heeft een apparaat ontwikkeld dat oceaangolven kan oogsten in een zeer breed frequentiebereik dat bijna het hele oceaangolfenergiespectrum omvat, inclusief de moeilijk bereikbare lage frequenties die voor de meeste oogstmachines ontoegankelijk zijn.

Het nieuwe apparaat is een hybride systeem dat bestaat uit twee generatoren. Een elektromagnetische generator (EMG), wat van oudsher de belangrijkste benadering is voor het oogsten van oceaanenergie, is zeer geschikt voor het oogsten van golven bij hoge frequenties en hoge rotatiesnelheden. Een tribo-elektrische nanogenerator (TENG), die pas recentelijk is onderzocht voor oceaanenergietoepassingen, werkt beter in het lage frequentiebereik en bij lagere rotatiesnelheden.

"De TENG heeft het unieke voordeel van een hoge uitgangsspanning, en het uitgangsvermogen wordt lineair geschaald met frequentie, waardoor het ideaal is voor het oogsten van laagfrequente energie, " vertelde Wang" Phys.org . "Anderzijds, het uitgangsvermogen van de EMG is evenredig met het kwadraat van de frequentie, dus de EMG is bij uitstek geschikt voor het oogsten van hoogfrequente energie. Bij lage frequentie, ( <5Hz), de effectieve output van de TENG is veel hoger dan die van de EMG."

Wanneer gecombineerd, de twee soorten generatoren werken in een breed frequentiebereik en in twee modi (fluctuatie en rotatie), waardoor het hybride apparaat verschillende soorten oceaanenergieën kan verzamelen, inclusief golf, huidig, en getij. Elk type energie veroorzaakt een andere beweging die een flexibel oogstvermogen vereist.

De onderzoekers demonstreerden het apparaat door het te gebruiken om LED's op te lichten die de woorden "BLUE ENERGY" vormen. De EMG is verbonden met het woord "BLUE" en de TENG is verbonden met het woord "ENERGY" zodat het vermogen van elke generator afzonderlijk kan worden bekeken.

De onderzoekers zien de oceaangolf-energieoogstmachine als een onderdeel van een groter energieoogstpaneel dat op de oceaan drijft, die tegelijkertijd wind konden oogsten, zonne, en golfenergie. Ze zijn van plan dit concept in de toekomst verder te ontwikkelen.

© 2016 Fys.org