WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ
Nauka

Sztuczne, drgające „drzewa” mogą zastąpić turbiny wiatrowe

Amerykańscy naukowcy zaproponowali nowy rodzaj elektrowni wiatrowych – małe, sztuczne, mechaniczne drzewa, zdolne przetwarzać energię swoich własnych drgań, wywołanych ruchem powietrza, czy powstałych na skutek działania innych czynników środowiskowych.

Pomysł polega na stworzeniu urządzenia wykorzystującego różne losowe siły – przykładowo, związane z ruchem pieszych, czy podmuchami wiatru – do produkcji energii elektrycznej. Naukowcy odkryli, że struktury przypominające drzewa, zrobione z materiałów elektromechanicznych, nadają się do tego bardzo dobrze.

Jak twierdzi naukowiec odpowiedzialny za projekt, Ryan Harne z Ohio State University, duża część energii kinetycznej powiązanej z drganiami mostów na skutek oddziaływania przejeżdżających samochodów, czy wahaniem wieżowców pod wpływem wiatru marnuje się. Uczeni chcą odzyskać część z tej energii.

Matematyczne modele pozwoliły ustalić, że przerywane drgania – takie jak te powstałe w wyniku działania podmuchów wiatru – faktycznie nadają się do produkcji energii. Wykorzystać należałoby proces zwany rezonansem wewnętrznym, dzięki któremu coś na kształt sztucznego, „elektromagnetycznego”, drzewa mogłoby wibrować przy dużych amplitudach i w zasadzie stałej, niskiej częstotliwości.

Do przetestowania hipotezy posłużyło przypominające drzewo urządzenie zrobione z dwóch małych, stalowych belek (jedna reprezentowała pień, a druga gałąź drzewa). Nawet wówczas, gdy drgania były niewielkie udało się otrzymać niewielkie napięcie, które wzrosło po poddaniu obiektu doświadczalnego szeregowi przerywanych „szturchnięć”. Hipoteza została zatem potwierdzona. „Drzewo” generowało napięcie nawet wówczas, gdy do symulacji wprowadzono „wielkie ilości hałasu”.

Zespół Harne’go zamierza kontynuować swoje badania. Konieczne jest sprawdzenie, czy na podstawie modelu można zbudować źródło energii odnawialnej, które może działać na większą skalę. W pierwszej kolejności, maszyny tego typu mogłyby posłużyć do zasilania czujników monitorujących stan poszczególnych elementów infrastruktury lądowej – na przykład dróg, czy mostów.

turbiny wiatrowe mają szereg wad – są wielkie, bywają głośne i nie radzą sobie dobrze w środowisku o bardzo niskiej temperaturze. Ciężko jest spekulować na temat technologii, która na dobrą sprawę jeszcze nie istnieje, ale niewielki „lasek” mechanicznych drzew mógłby mieć szereg zalet nad konwencjonalnymi technologiami.

[źródło i grafika: sciencealert.com]