Сотовые вышки смогут работать от ветра

Подача электроэнергии на удаленные мачты сотовой связи — один из самых неудобных элементов в работе операторов. Для питания приходится либо подводить к месту кабели, либо периодически менять аккумуляторы. Инженер Техасского университета Шашанк Прия (Shashank Priya) изобрел миниатюрную ветряную мельницу, которая может питать удаленные антенны и сейсмические сенсоры.

Обычные ветряные электрогенераторы не подходят из-за невозможности работать в безветренную погоду. «Карманная» ветряная электростанция диаметром 10 см может вырабатывать энергию даже при минимальной силе ветра. Она прикрепляется к вращающейся камере, создающей вибрацию пьезоэлектрических кристаллов. Такие кристаллы используются в пьезозажигалках. При легком бризе — ветре скоростью 16 км/ч (4,5 м/с) — генератор дает 7,5 милливатт — достаточную мощность для питания электронного сенсора.

Изобретатель начал тестирование генератора ранее в этом году и опубликовал результаты в Applied Physics Letters. Первые полностью беспроводные сенсоры работали от солнечных батарей, но с перебоями. «Идея провалилась из-за того, что солнечный свет доступен не всегда», — сказал Прия.

Пьезоэлектрические материалы могут работать и от вибрации. Ученые пытаются использовать вибрацию от проезжающего транспорта для питания сенсоров, установленных на мостах для измерения их целостности, или в самолетах, которые также вибрируют. «Мы пытаемся утилизировать эту пропадающую зря энергию вибрации», — говорит изобретатель, генератор которого создает вибрацию.

Пьезоэлектрические генераторы в небольших масштабах применения имеют больший КПД, чем обычные ветряные турбины такого же размера, — 18% против 1%. Такой КПД достигается только в больших ветряных мельницах.

Кроме большого — 10-сантиметрового — генератора, Прия запатентовал и маленький, полусантиметровый. Лопасти его пропеллера похожи на ложечки, зачерпывающие воздух, как в устройствах для измерения скорости ветра. Такой генератор может работать и при меньшей силе ветра, сообщил Nature.