Der Übergang zu erneuerbaren Energien ist eine der großen Herausforderungen unserer Zeit und dessen Lösung erfordert einen diversifizierten Ansatz, bei dem die Ozeane eine Schlüsselrolle spielen. Die jüngste Entdeckung des triboelektrischen Nanogenerators (TENG) hat einen neuen Weg zur hocheffizienten Ernte mechanischer Energie bei niedrigen Frequenzen aus einer Vielzahl von Quellen, einschließlich Ozeanwellen, eröffnet. Frühere Demonstrationen von blauen Energie-TENGs haben gezeigt, dass Wellenregime mit hoher Amplitude vorteilhaft sind und signifikant höhere Leistungsabgaben produzieren, aber keiner hat untersucht, ob diese durch externe Wellenmanipulation nachgeahmt werden können. Diese Arbeit zielt darauf ab zu verstehen, ob die synergistische Integration von Wasserwellenkonzentrationssystemen und Wellenenergie-Erntetengs möglich ist. Zunächst wurde ein einfaches System, bestehend aus einem geraden Reflektor und einem runden, tiefen Konzentrator, als effektiv erwiesen, um die Wellenamplitude um bis zu 125 % zu erhöhen, was durch eine computergestützte Strömungsdynamiksimulation und experimentelle Tests in einem kleinen Wellenbecken belegt wurde. Anschließend wurde ein pendularer Kontakt-Trennungs-TENG entwickelt und sowohl in Trockenprüfständen als auch in Wellenbeckenexperimenten getestet, wobei sich herausstellte, dass seine Leistung bei hochamplitudinalen Bewegungen verbessert wird und dass dies durch ein konzentriertes Wellenregime gespiegelt werden kann. Die Hinzufügung des runden Konzentrators in idealem Abstand vom Reflektor führte zu einer Erhöhung der Wellenamplitude um 147 %, was für eine Steigerung von 116 % bei der durchschnittlichen Ausgangsspannung verantwortlich war. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Manipulation von Wasserwellen eine effektive Strategie zur externen Verbesserung der Leistung von blauen Energie-Ernte-TENGs bieten könnte.
Rouxinol et al. (Fri,) haben diese Frage untersucht.