發掘海洋力量

中大工程學院團隊最近研發一款水管式摩擦納米發電機，能將多種不規則低頻機械能，包括海浪能量，高效地轉換成電能，為開發「藍色能源」提供嶄新路向。

科研人員一直致力探索如何充分利用海洋發電，解決世界能源危機及火力發電產生的污染問題。其中一種方法是利用摩擦納米發電機（TENG），透過摩擦起電和靜電效應，把兩種材料相互摩擦時的機械能轉換為電能。

然而，這種方法有三個問題：首先，一般的TENG裝置都是固體與固體的摩擦，難以確保兩種摩擦材料的接觸緊密性，所產生的電荷密度因此往往較低。其次，材料表面在長期摩擦後會磨損。再者，用於收集不規律振動能量的TENG裝置，都需要加入不同的部件，例如彈簧、支架、旋轉器具等，複雜的結構會影響採電效率。

機械與自動化工程學系訾雲龍教授及研究團隊正正克服了以上技術限制。他們針對不規律和低頻環境，開發了一款水管式摩擦納米發電機（WT-TENG）。

基於水的流動性，WT-TENG可以多種模式運作，包括旋轉、搖擺、蹺蹺板、水準線性模式等，亦可在不同環境，例如海面、風力、身體和車輛運動等收集能量。

此外，每個WT-TENG單元都如積木一般，可拼合成較大型的發電裝置，令電能輸出倍增。研究團隊測試了兩個裝置，分別是裝有三十四個WT-TENG單元的盒子，可放到海面上收集海浪能量，以及有十個WT-TENG單元組成的手環。兩個測試的高峰發電量都足以推動一百五十個LED燈泡。

「以往的海洋能收集系統往往要依賴龐大而笨重的電磁發電機，而且海浪要達到較高的頻率才能產生電力。」訾雲龍教授表示：「是次研究有助推動摩擦納米發電機技術的應用，特別是於收集『藍色能源』，對人類發展可再生能源，實現碳中和的目標提供嶄新方向。」

相關研究成果最近於國際知名期刊Advanced Energy Materials刊登。