Boe triboelettriche per catturare l’energia delle onde

Un nuovo studio indagale potenzialità dei nanogeneratori troiboelettrici per le boe ondametriche impiegate nei sistemi di monitoraggio marino

Boe triboelettriche
Credit: Cátia Rodrigues by Techxplore

Testate in Portogallo tre innovative boe triboelettriche

(Rinnovabili.it) – Piccole boe tribolettriche in grado di catturare l’energia delle onde e impiegarla per alimentare una serie di sensori ai fini del monitoraggio marino. Questa l’idea presentata da una nuova ricerca, pubblicata in questi giorni su ScienceDirect (testo in inglese). La coautrice, Cátia Rodrigues dell’Università di Porto, ha esposto i risultati dello studio durante la conferenza virtuale AIP Publishing Horizons—Energy Storage and Conversion, apertasi ieri.

Il lavoro si concentra su un’applicazione precisa per la tecnologia troboelettrica: le boe ondametriche. Si tratta di apparecchiature offshore impiegate nelle attività oceaniche che possiedono particolari esigenze energetiche. Questi elementi sono solitamente distribuiti in località remote e hanno il compito di registrare e trasmetter dati meteorologici e oceanici. Per questo motivo impiegano sensori che misurano la temperatura dell’acqua, quella dell’aria, l’umidità relativa, la pressione atmosferica, le velocità e direzione del vento, ecc. Per alimentare i propri strumenti possiedono piccole tecnologie di raccolta dell’energia, come celle solari o micro turbine eoliche. Ma data l’intermittenza delle fonti, non sempre rappresentano la soluzione migliore. L’alternativa? Le boe triboelettriche di Rodrigues e colleghi.

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La triboelettricità è un fenomeno di trasferimento di cariche elettriche che si manifesta quando materiali diversi vengono strofinati tra di loro. A differenza del nome, forse poco conosciuto, l’effetto a livello macroscopico è parte dell’esperienza comune. Basti pensare alle piccole scariche elettriche che si creano dopo aver camminato su un tappeto sintetico con delle suole gommate. O al crepitio generato dallo sfilamento di un maglione in lana indossato su altri capi sintetici.

In realtà non è a prima volta che questo concetto fa capolino nel settore dell’energia marina. Oggi però potrebbe avere una chance di concretizzazione. Lo studio ha valutato criticamente l’integrazione dei nanogeneratori triboelettrici, chiamati anche TENG secondo l’acronimo inglese, nelle boe ondametriche. Nel dettaglio il team ha sviluppato su una scala 1:8 tre TENG basati su sfere rotanti, confrontando le prestazioni “a secco” e nell’acqua.

Credit: Cátia Rodrigues by Techxplore

Gli esperimenti hanno determinato che le tensioni massime sono generate con onde ad un’altezza di 0,1 metri circa ogni 2,6 secondi. Ma anche con onde incoerenti e lente, l’efficienza di conversione dell’energia dei TENG risulta molto maggiore rispetto ai generatori standard. “Per quanto riguarda l’energia delle onde – ha affermato Rodrigues – 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”.

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