Amerikanere vil høste bølgeenergi med triboelektrisk effekt

Når det er mørkt, har man ikke megen glæde af solceller. Det har man heller ikke af vindmøller, når det er vindstille. Men havet står aldrig stille, og derfor mener amerikanske forskere, at bølgekraft er vejen frem, skriver phys.org.

Måden, den skal høstes på, er at fremstille et mønstret plastic nanoarray, som skal have kontakt med vandet. Første forsøg har budt på en såkaldt triboelektrisk nanogenerator til at producere strøm.

Den triboelektriske effekt opstår, når der f.eks. springer gnister fra statisk elektricitet. Generatoren skal således producere denne elektriske ladning, og forskerne fra Georgia Institute of Technology har tidligere eksperimenteret med en generator, hvor det er lykkedes dem at sammenføre to materialer og få dem til at gnistre tilstrækkeligt til at oplade en mobiltelefon.

Til deres seneste prototype fremstillede forskerne en isoleret plastbeholder med elektroder af kobbertråd i låget og bunden. Indersiden af låget blev derpå coatet med PDMS tilsat små pyramider i nanostørrelse. Herefter blev beholderen fyldt med afioniseret vand.

Når så disse små pyramider kommer i kontakt med vandet, ioniserer det atomer i PDMS’en, som får en negativ ladning. Et tilsvarende positivt ladet lag bliver dannet i overfladen af vandet, og når PDMS-laget bliver fjernet fra ladet, opstår elektriciteten.

Ved at sænke og løfte låget jævnligt produceres en strøm, som kan høstes. Forskerne mener med deres prototype at kunne høste nok energi til at forsyne 60 lysdioder. Udbyttet var mindre i saltvand, men holdet mener, at man sagtens kan få fordele af at implementere systemet i havene alligevel.

Der er også andet, der får effektiviteten til at falde, men så opstår nye muligheder, fremhæver forskerne. F.eks. får varmt vejr effekten til at falde, men så er det til gengæld muligt at bruge systemet som en slags temperatursensor, der giver besked, når temperaturen stiger.

På samme måde får man mindre strøm ud af systemet, hvis man hælder ethanol i vandet. Det betyder, at man kan bruge systemet til at holde øje med kemikalier i vandet.
Resultaterne er blevet publiceret i tidsskiftet Angewandte Chemie.