新闻
- 海水覆盖了地球71%的表面，海浪总是周而复始，昼夜不停地拍打着海岸。扑岸巨浪曾将几十吨的巨石抛到 20 米高处，也曾把万吨轮船举上海岸。海浪中所蕴藏的波浪能是一种取之不尽的可再生能源；据估计，世界范围内的海洋能可再生总量高达 766 亿千瓦，远远超过人类现今的能源需求。而世界范围内开放海洋区的波浪能总量可达 200~300 亿千瓦，是海洋能开发利用的重点方向。有效利用巨大的海洋波浪能资源是人类几百年来的梦想，它将为“碳达峰、碳中和”的新时代能源提供有力支撑。
自然海浪与波动
- 而现在，大连海事大学徐敏义教授团队与北京纳米能源所王中林院士团队成为了圆梦人，团队的“一种波浪能采集利用的长续航自供能海洋浮标”应运而生，为未来构建海洋供能与监测网络，提供了一种新颖的解决方案。
海洋蓝色能源
摩擦发电
- 自供能浮标依托于王中林院士开创的摩擦纳米发电机技术(Triboelectric Nanogenerator， TENG)，其通过摩擦起电和静电感应的耦合将机械能转换为电能。作为一种全新的机电转换方式，摩擦纳米发电机被“爱因斯坦世界科学奖”评审委员会认为是有望改变世界的前沿技术，可将低频、微弱机械能高效转化为电能，在环境能量收集、物联网、自驱动系统等领域有着广阔应用前景。
波浪能收集的摩擦纳米发电机器件结构
- 海洋浮标作为离岸监测的工具，不仅是帮助船舶航行、定位与警告的标志，更是对海洋环境诸多要素进行着全面综合的监测，发挥着重要作用。在波浪能开发采集方面，摩擦纳米发电浮标是一种高效的解决方法。
各种海洋浮标
自供能浮标
- 波浪能浮标在结构上，由贴在上下电极固定板上的两对铝电极、PTFE（聚四氟乙烯）小球和3D打印支架组成。
波浪能浮标结构组成
- 在发电原理上，波浪能浮标内部类似于“三明治式”结构，在海浪的激励下，PTFE（聚四氟乙烯）小球与铝电极接触并在两对铝电极之间自由移动时，由于摩擦起电，PTFE小球会带负电荷。当带负电的PTFE小球向左、右部分移动时，通过静电感应使得左、右电极上产生正电荷，因此在电路中会产生交变电流。
浮标发电原理
通过对结构的优化处理、相应电路处理技术、蓄能系统等，波浪能浮标就会高效地将机械能转化为电能，实现电流的稳定输出，甚至点亮12W的LED电灯也是小事一桩。
波浪能浮标顺利点亮12WLED灯
- 只有亮灯那么简单？NONONO，波浪能浮标的拿手好戏可是带动多种传感器；轻轻松松给温度、PH、盐度等传感器供电，稳定输出水域环境的各种重要参数，确保为海洋生态研究提供实时又全面的数据支持。
波浪能浮标为多种传感器供电
监测网络
- 基于摩擦纳米发电机的海洋浮标在原位为浮标持续提供电力，大幅降低了更换电池和维护成本。未来，在波浪能浮标上运用物联网、互联网+、大数据等新一代信息技术，应用到海洋开发、利用、保护、管控等各个领域，将会使我国的海洋信息网更加智慧化、智能化。
智慧海洋信息网
- 据科学家推算，地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世，中国也在对波浪发电进行研究和试验，并制成了供航标灯使用的发电装置。21世纪是海洋的世纪，人类从大海中利用资源已成为必然趋势。小编相信，将来的世界，每一个海洋里都会有属于我们中国的波浪能发电厂，波浪能将会为中国的电业做出很大贡献！
阅读直达链接：
