Wetenschappers hebben een manier gevonden om de oceaan om te vormen tot een stille, onuitputtelijke energiecentrale. Nieuwe nanogeneratoren zetten elke golfslag om in elektriciteit, en dat tot 1000 keer krachtiger dan eerdere prototypes.
De oceaan als energiecentrale klinkt futuristisch, maar Chinese onderzoekers hebben dit nu bijna tastbaar gemaakt. Door gebruik te maken van tribo-elektrische nanogeneratoren (TENGs), kunnen ze de energie van chaotische oceaangolven omzetten in bruikbare elektriciteit voor schepen, eilanden of zelfvoorzienende maritieme sensornetwerken.
Volgens de studie, gepubliceerd in Nano-Micro Letters, biedt deze technologie niet alleen stroom, maar opent ze ook zelfs deuren naar groene waterstofproductie en duurzame maritieme IoT-netwerken.
Energie uit de oceaan 1000x krachtiger
Onderzoekers van het Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems en Guangxi University hebben zes nieuwe TENG-structuren ontwikkeld. Deze ontwerpen zijn afgestemd op de dynamische en vaak extreme omstandigheden van de oceaan.
Dankzij slimme oplossingen zoals multilayer stacks, origami-vouwen en magnetische levitatieframes bereiken de nieuwe TENGs een volumetrisch vermogen van 600 W per kubieke meter – 1000 keer krachtiger dan de eerste generatie prototypes.
Full-spectrum energieopwekking
Waar traditionele golfenergieconverters vaak beperkt zijn tot één bewegingsrichting, oogsten de nieuwe TENGs energie uit zes bewegingsvrijheidsgraden. Sferische, dodecaëdrische en tensegrity-structuren zorgen ervoor dat geen golf of stroming verloren gaat. Door deze aanpak kunnen de systemen zelfs in chaotische zeeën betrouwbare energie leveren, zonder dat er “blinde vlekken” ontstaan.
Om de efficiëntie te maximaliseren combineren de onderzoekers TENGs met andere technologieën zoals elektromagnetische generatoren (EMGs), piëzo-elektrische generatoren (PENGs) en drijvende zonnecellen.
Deze hybride aanpak leidt tot full-spectrum energieopwekking, waarbij zelfs frequentieverschillen van golven optimaal worden benut. Tests tonen een rendement tot maar liefst 117% in echte oceaancondities.
Zelfvoorzienende energiecentrale
De impact van deze technologie kan enorm zijn. Zelfvoorzienende maritieme sensornetwerken, offshore energievoorziening en zelfs grootschalige waterstofproductie uit zeewater, met elektrolyse op basis van de opgewekte stroom, zijn allemaal haalbaar met deze TENG-systemen.
De oceaan verandert zo in een stille, zelfvoorzienende energiecentrale, waarbij elke golfslag en stroming direct bijdraagt aan duurzame stroom.
De weg vooruit
Hoewel de prestaties indrukwekkend zijn, wijzen de onderzoekers op uitdagingen zoals schaalbaarheid, corrosiebestendigheid en integratie in bestaande infrastructuren. Toch ligt de toekomst van TENG-technologie er veelbelovend uit: een oceaan die niet alleen beweegt, maar ook stroom levert – eindeloos en groen.
