Banderas que generan energía del viento y del sol

Los científicos han creado banderas que pueden generar energía eléctrica utilizando energía eólica y solar.



Banderas de energía solar y éolica
Los científicos han creado banderas que pueden generar energía eléctrica utilizando energía eólica y solar. Las novedosas banderas de energía solar y eólica se han desarrollado utilizando bandas piezoeléctricas flexibles y células fotovoltaicas flexibles.

Las novedosas banderas de energía solar y eólica se han desarrollado utilizando bandas piezoeléctricas flexibles y células fotovoltaicas flexibles.

Las bandas piezoeléctricas permiten que la bandera genere energía a través del movimiento. Mentras que la energía fotovoltaica es el método más conocido para aprovechar la energía eléctrica mediante el uso de células solares.

El estudio, realizado por investigadores de la Universidad de Manchester, es el más avanzado de su tipo hasta la fecha. También es el primero en cosechar simultáneamente las energías eólica y solar utilizando banderas invertidas. La investigación ha sido publicada en la revista Applied Energy.

Las banderas de recolección de energía recientemente desarrolladas son capaces de alimentar sensores remotos y dispositivos electrónicos portátiles a pequeña escala. Los que se pueden usar para la detección ambiental. Por ejemplo para controlar la contaminación, los niveles de sonido y el calor.

El objetivo del estudio es permitir soluciones de recolección de energía baratas y sostenibles. Tecnologías que puedan implementarse y dejarse para generar energía con poca o ninguna necesidad de mantenimiento.

La estrategia se conoce como «despliegue y olvido». Se trata del modelo anticipado que las llamadas ciudades inteligentes adoptarán al usar sensores remotos.

«Bajo la acción del viento, las banderas que construimos se doblan de lado a lado de una manera repetitiva. También conocida como Oscilaciones de ciclo límite. Esto las hace perfectamente adecuadas para la generación de energía uniforme a partir de la deformación de los materiales piezoeléctricos. Simultáneamente, los paneles solares aportan un doble beneficio: actúan como una masa desestabilizadora que desencadena la aparición de movimientos de aleteo a velocidades de viento más bajas. Y, por supuesto son capaces de generar electricidad a partir de la luz ambiente.

Jorge Silva-Leon, de la Escuela de Ingeniería Mecánica, Aeroespacial y Civil de Manchester y autor principal del estudio

«Las energías del viento y la energía solar suelen tener intermitencias que tienden a compensarse entre sí. El sol no suele brillar en condiciones de tormenta. Mientras que los días tranquilos con poco viento suelen asociarse con un sol brillante. Esto hace que las energías eólica y solar sean particularmente adecuadas para la cosecha simultánea, con el fin de compensar su intermitencia».

Agregó la Dra. Andrea Cioncolini, coautora del estudio

El equipo utilizó y desarrolló técnicas de investigación únicas para probar que sus banderas funcionaron.

Tales como imágenes de video rápidas y seguimiento de objetos con análisis de datos avanzados. Las cosechadoras desarrolladas se probaron a velocidades del viento que varían desde 0 m/s (calma) hasta aproximadamente 26 m/s (tormenta) y 1,8 kLux Exposición a la luz constante, simulando un amplio rango de condiciones ambientales. Bajo estas condiciones de operación, se generaron salidas de potencia totales de hasta 3-4 milivatios.

«Nuestras banderas invertidas piezo/solar fueron capaces de generar suficiente energía para una gama de sensores y dispositivos electrónicos de baja potencia. Operan en el rango de potencia de micro vatios a milivatios. Obteniendo un número de posibles aplicaciones prácticas en aviónica, ubicaciones remotas terrestres y marítimas y ciudades inteligentes. Esperamos desarrollar aún más el concepto para respaldar aplicaciones más demandantes de energía. Como una estación de carga de generación de energía ecológica para dispositivos móviles».

Dr. Mostafa Nabawy, coautor del estudio.

El Dr. Alistair Revell, coautor del trabajo, destaca las direcciones de investigación actuales y futuras y dice:

«Actualmente estamos utilizando un marco computacional novedoso para el modelado y la simulación desarrollado en la Universidad de Manchester. Basándose en una larga tradición de dinámica de fluidos computacional en el grupo. El uso de computadoras para modelar interacciones de estructura fluida se conoce cada vez más como ingeniería virtual. Y desempeña un papel clave en el desarrollo de dispositivos al reducir la cantidad de modelos que necesitan ser fabricados y probados físicamente «.


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