Под его энергетической политикой баварское правительство штата определило новые цели для перехода к более зеленой энергетической экономике: к 2025 приблизительно 40 процентов электричества, требуемого в Баварии, должны поставляться местными возобновляемыми источниками энергии. В проекте DEGREEN (см. коробку «Проект DEGREEN сразу»), Институте Фраунгофера Исследования Силиката ISC преследует инновационный подход к поколению возобновляемой энергии, использующему гидроэлектроэнергию. С этой целью находящиеся в Wurzburg исследователи используют очень гибкие и ультратонкие фильмы эластомера та работа в качестве конденсаторов.
Силиконовые фильмы покрыты с обеих сторон с проводящим упругим слоем и снабжены защитным слоем изоляции. Они установлены в небольших реках и потоках, где постоянная деформация и релаксация эластомеров преобразовывают механическую кинетическую энергию из воды непосредственно в электроэнергию. Плавная вода искажает мягкий фильм, особенности которого подобны тем из воздушного шара. Когда искажено, фильмы несут высокий электрический заряд, произведенный процессом протяжения.
Фильм эластомера тогда механически смягчен к его исходному состоянию.«На данном этапе большой объем электроэнергии был произведен и заряжает временное устройство хранения данных на интегральной схеме.
Это отсюда, что мы перекачиваем энергию. Этот цикл деформации и релаксации повторен однажды секунда», объясняет доктор Бернхард Бруннер, менеджер проектов и ученый из Фраунгофера ISC. «Если мы применяем потенциал 4 000 В, для каждой деформации мы можем произвести 100 милливатт электроэнергии за фильм».Но как эта циклическая деформация фильмов достигнута? Бруннер и его команда осуществили умное механическое понятие возбуждения.
Потоки воды через сжатую трубу, создающую отрицательное давление воздуха – понятие, также известное как эффект Вентури – который заставляет фильм эластомера искажать (см. поперечное сечение трубы Вентури). Воздушный клапан тогда открыт, чтобы уравнять отрицательное давление воздуха, и фильм эластомера возвращается в недеформированное государство. То, что делает дизайн столь изобретательным, – то, что сапуном самоуправляют: это открывается и закрывается самостоятельно, не требуя электроники или власти.
Идеальное местоположение: Потоки и небольшие рекиИзменение диаметра фильма позволяет исследователям отрегулировать давление. Следовательно, генератор может быть адаптирован к скорости потока жидкости. Включая фильмы, трубу, вентиль, насос, вентиляционный канал, электронику и ректификатор, у полной системы есть модульная структура.
Трубы, у которых также есть гибкий диаметр, приспособлены согласно глубине и ширине воды и настроены или на вершине, позади или друг рядом с другом. Если река широка, но мелка, рекомендуется установить трубы друг рядом с другом. «Одно главное преимущество нашего понятия – своя гибкость: это может использоваться в воде любой глубины. Мы используем жидкую энергию воды. Наши генераторы эластомера идеальны для небольших рек и могут управляться в скоростях потока всего от 0,5 метров в секунду и на глубинах 0,5 метров.
В Баварии есть некоторые исключительно небольшие реки, которые вместе покрывают длину приблизительно 30 000 километров. Наша система, которая не является под влиянием ветра или солнца, является прекрасным решением. Если бы мы установили 1000 из наших генераторов, мы могли бы помочь принести Баварии главный шаг ближе к достижению его перехода к более зеленой энергии», говорит Бруннер. Всего, такая система могла поставлять сетку 876 МВт·ч власти ежегодно.
Австрия и Швейцария – с их изобилием горных потоков – а также развивающиеся страны также извлек бы выгоду из этого инновационного механического понятия возбуждения.Децентрализованное энергоснабжениеГенераторы эластомера разработаны, чтобы работать тихо в мелких и небольших водах без защитной дамбы.
Они подходят, например, для использования в качестве децентрализованного источника питания для кемпингов или отдаленных поселений, расположенных в непосредственной близости воды.В лаборатории Бруннер и его команда в настоящее время развивают два типа генератора: тот, который плавает и тот, который прикреплен к берегу реки. Они в настоящее время работают над миниатюризацией размера генератора.
К концу проекта они ожидают выпускать погоду – и защищенная от наводнения система, которая является о размере пульта управления выключателя. Вместе с тестами в лаборатории ученые Фраунгофера работают в тесном сотрудничестве с местными властями, водным правлением и органами охраны окружающей среды, чтобы провести полевые тесты с прототипами в реках Wern и Tauber, которые обеспечивают реалистические экспериментальные условия.
Их цель состоит в том, чтобы произвести 100 ватт электроэнергии за генератор на постоянной основе.