Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали методику расчета компактных генераторов, которые смогут преобразовывать энергию морских волн в электричество. Такие устройства предназначены для питания автономного оборудования вдали от электросетей.
Сегодня волновые генераторы обычно проектируют для крупных энергетических установок. Они отличаются большими размерами и стоимостью, поэтому использовать их для зарядки отдельных датчиков или метеостанций невыгодно. Пермские исследователи предложили адаптировать эту технологию для маломощных устройств.
Принцип работы основан на движении поплавка или платформы под действием волн. Когда конструкция поднимается и опускается, она приводит в движение линейный генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую. Полученный ток можно использовать для зарядки аккумуляторов.
Главная задача исследователей заключалась в том, чтобы точнее рассчитать работу такого устройства в реальных условиях. Обычные инженерные модели часто предполагают постоянное напряжение и плавное движение тока. Однако при зарядке аккумулятора электрические параметры меняются, а часть энергии теряется при преобразовании.
Новая методика учитывает эти особенности, в том числе импульсный характер тока и нелинейную нагрузку. С ее помощью специалисты построили компьютерную модель генератора и проверили, как он будет работать при воздействии волн.
По результатам моделирования устройство может выдавать до 33 Вт мощности. Этого, по оценке разработчиков, достаточно для зарядки аккумулятора емкостью 10 ампер-часов примерно за четыре часа. Подвижная часть конструкции при этом должна работать без резких рывков и сильных вибраций, что позволит снизить механический износ.
Для работы в морской среде инженеры предусмотрели цилиндрический корпус и магниты из сплава самарий — кобальт. Этот материал отличается устойчивостью к высоким температурам и коррозии.
В перспективе компактные генераторы можно будет устанавливать на океанографических буях, навигационных маяках и метеостанциях. Они также могут питать датчики, которые следят за состоянием мостов и трубопроводов. Это позволит обеспечивать энергией оборудование в местах, где сложно проложить кабель или недостаточно солнечного света.
Пока разработка существует на уровне методики проектирования и компьютерного моделирования. Следующим этапом должна стать практическая проверка генератора в условиях, приближенных к реальной работе на море.
Читайте также: «Компьютерра» назвала лидеров технологий и науки за октябрь 2026 года