2022臺灣能實作競賽 大專綠能循環經濟組 銀牌

吳岱宸、陳奕廷、李立研、盧子敬

國立中興大學 材料科學與工程學系

國立聯合大學 材料科學工程學系

 

指導老師

賴盈至 教授

國立中興大學 材料科學與工程學系

■ 作品運作說明

本次作品以矽橡膠包裹回收咖啡渣製作摩擦奈米發電地板，當行人踩踏時，透過麥克斯位移電流原理得到交流電，將微小且低頻率的機械能轉化為電能，這股能量可同時驅動 400 顆綠光 LED 燈泡發亮；透過整流、電容儲存等簡易電路系統將所獲的能量驅動小型電子產品，除了發電外，我們更結合智慧居家等應用於自供電感測器。

■ 創意特色說明

回收咖啡渣所製作發電機的電極不僅擁有柔性、拉伸性、可撓性外，相較於傳統金屬的製作大幅降低成本，不但減少了廢棄物的產生更達到循環經濟之效果；摩擦奈米發電機 ( TENG ) 以生活中被忽略的靜電發電，與傳統的法拉第發電機相較，TENG 在低頻率的能源擷取上有絕對優勢，而大自然的運動都是低頻的 ( 如風吹、海浪、走路) ，使用 TENG 可收集能源不但環保且不產生廢棄物。

■ 發展潛能說明

下個世代為物聯網世代，而物聯網需要的能源是「分散式」、「遠端式」。我們目前所使用的電網系統都是由發電廠發電完透過電線發配到用戶端，這種模式不再適合「無線」物聯網應用，因此我們提出利用回收咖啡渣所製的摩擦奈米發電機，並大面積鋪設於人行道上回收行人行走的機械能作為物聯網的能源使用。