MIT: συσκευή κινητικής ενέργειας βασίζεται σε χημική διαδικασία

0
2963

Οι συσκευές παραγωγής κινητικής ενέργειας διακρίνονται σε δύο βασικές κατηγορίες: σε αυτές που παράγουν τριβοηλεκτρισμό, δηλαδή την ενέργεια από τα αντίθετα ηλεκτρικά φορτία που παράγουν δύο σώματα που τρίβονται μεταξύ τους, και σε εκείνες που παράγουν πιεζοηλεκτρισμό, δηλαδή ενέργεια από κρυστάλλους που συμπιέζονται ή κάμπτονται.

Οι συσκευές αυτές χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μικρών φορτίων ενέργειας κατάλληλων για τη φόρτιση συσκευών, την εκμετάλλευση της ενέργειας από πόρτες και πεζοδρόμια για την ηλεκτροδότηση κτηρίων και καταστημάτων, αλλά υπόκεινται και σε περιορισμούς.

Ερευνητές του MIT τόνισαν ότι οι υπάρχουσες συσκευές δεν μπορούν να συλλέξουν την ενέργεια από ανθρώπινες κινήσεις μικρής κλίμακας, όπως το περπάτημα ή η άσκηση, για αυτό και ανέπτυξαν κάτι διαφορετικό.

«Εάν δώσεις ώθηση στα συμβατικά πιεζοηλεκτρικά υλικά, ανταποκρίνονται πολύ καλά μέσα σε απειροελάχιστο χρόνο. Ωστόσο, δεν είναι συμβατά με τους ρυθμούς των περισσότερων ανθρώπινων δραστηριοτήτων» αναφέρει ο καθηγητής του MIT Τζου Λι.

«Επίσης, αυτές οι συσκευές έχουν υψηλή ηλεκτρική αντίσταση και ακαμψία και συνοδεύονται από υψηλό κόστος» προσθέτει.

—Η νέα συσκευή

Η νέα συσκευή κινητικής ενέργειας του MIT για να παραγάγει ενέργεια βασίζεται σε μια ηλεκτροχημική διαδικασία αντίστοιχη με εκείνη των μπαταριών ιόντων λιθίου αντί για τη μηχανική διαδικασία των άλλων πιεζοηλεκτρικών υλικών. Ως εκ τούτου, το κόστος παραγωγής μπορεί να είναι συγκριτικά χαμηλό.

Βασίζεται σε δύο λεπτά φύλλα από κράματα αλουμινίου που λειτουργούν ως ηλεκτρόδια τοποθετημένα ανάμεσα σε στρώματα ενός πορώδους πολυμερούς βουτηγμένου σε έναν υγρό ηλεκτρολύτη.

Η συσκευή προσλαμβάνει μηχανική ενέργεια και τη μετατρέπει σε ηλεκτρική.

Σύμφωνα με το MIT, «ακόμα και αν καμφθεί σε ελάχιστο βαθμό, η συσκευή παράγει μια διαφορά πίεσης που συμπιέζει τα ιόντα του λιθίου μέσα στο πολυμερές (όπως συμβαίνει με τη διαδικασία αντίστροφης όσμωσης που χρησιμοποιείται στην αφαλάτωση του θαλασσινού νερού). Παράγει επίσης ηλεκτρικά φορτία από την αντενέργεια και ένα ηλεκτρικό ρεύμα στο εξωτερικό δίκτυο μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων, που μπορεί εν συνεχεία να χρησιμοποιηθεί για την απευθείας φόρτιση ηλεκτρικών συσκευών».

Η δυνατότητα παραγωγής ηλεκτρισμού από μικρές κινήσεις σημαίνει ότι η συσκευή μπορεί να ενσωματωθεί στα επονομαζόμενα «φορετά» (wearables) ηλεκτρονικά που τροφοδοτούνται από τις κοινές κινήσεις του ανθρώπινου σώματος όπως το περπάτημα ή το κούνημα του χεριού.

Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί σε βιοϊατρικές εφαρμογές και να τροφοδοτήσει αισθητήρες πίεσης σε δρόμους, γέφυρες και άλλες υποδομές.

econews

Σχόλια