Wuivend ‘kunstgras' als elektrische generator

De wind die over onze daken waait, zit vol met energie. Het zou mooi zijn als je die zou kunnen benutten. Er is nu een nieuw type windgenerator ontwikkeld, waarbij een oppervlak wordt bekleed met plastic strips die, zoals gras, ‘wuiven' in de wind en daarbij duurzame energie genereren.

De plastic strips zijn bevestigd op een plaat, en staan rechtop, als rijen dominostenen. Aan de ene kant van de strips zijnnanodraadjes geëtst en aan de ander kant is een coating van indiumtinoxide (ITO) aangebracht. Als de strips bewegen in de wind tikken de nanodraadjes tegen het ITO-oppervlak van de naastgelegen strips. Door dit tijdelijke contact kunnen elektronen van het ene materiaal naar het andere springen, zodat een stroom ontstaat door een fenomeen dat bekend staat als het tribo-elektrische effect.

Als een dak van 300 vierkante meter wordt uitgerust met die strip zou een elektrisch vermogen kunnen worden gegenereerd van 7,11 kW, aldus Weiqing Yang van de Jiaotong Universiteit in Chengdu, China. "In de meeste gevallen is dat genoeg voor een huishouden".

 

Yang werkte aan het project samen met de groep van Zhong Lin Wang van het Georgia Institute of Technology in Atlanta. Het doel was om niet alleen te oogsten uit permanente wind, maar ook uit de windvlagen die kenmerkend zijn voor bebouwde gebieden. "Vergeleken met een windturbine is onze tribo-elektrische generator (TENG) effectiever in het oogsten van energie uit natuurlijke wind, die blaast in elke willekeurige richting", zegt Yang. Volgens hem is het system makkelijk te bouwen en ook goed opschaalbaar naar grotere systemen.

 

Tot nu toe is de generator alleen nog getest in het lab, met een modeldak met 60 strips en een elektrische ventilator. Dat leverde al genoeg elektriciteit op om 60 led's te laten branden. De strips werken met windsnelheden vanaf 21 kilometer per uur, maar het meeste vermogen werd geleverd met een windsnelheid van bijna 100 km/u, ofwel windkracht 10. Dat komt natuurlijk niet vaak voor, dus er zal nog moeten worden gewerkt aan optimalisering. Ook is het nog niet duidelijk of ITO het geschiktste materiaal is voor zo'n systeem.

Bovendien denkt Yang aan de integratie van de strips met zonnepanelen, zodat tegelijkertijd op twee manieren energie wordt opgewekt.