强烈的电鱼连续将代谢能量转化为离子选择性膜的电势差。1,2具有此能力的可植入人造电器器官的制造将需要宏观,稳定,自我修复,流体和能量转化的膜。这里提出的工作引入了一种自组装策略,以准备满足所有这些标准的人造膜。该策略使用水性两相系统的界面来模板并稳定具有可扩展区域的分子薄(〜35 nm)平面块聚合物双层双层分子的形成,这些双层均可能超过10平方米,而没有缺陷。这些膜具有自我修复的能力及其屏障功能,以与离子(〜1mcm2)相匹配磷脂膜的能力。这些膜的流动性可以通过分子载体来直接功能化,该分子载体将钾离子沿浓度梯度沿钠离子降低了浓度梯度。与技术膜的电荷选择性相反,这种生物启发的离子 - 选择性使得在膜上建立电势差,以将等效浓度的NaCl和KCl分离溶液。我们通过与互连的流体储层构造台式原型人造器官来证明适用性,其电压增加了60 mV,每增加一个离子选择性膜串联。
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本硕士论文与 Comsys AB 合作,研究了瑞典四个价格区域 SE1、SE2、SE3 和 SE4 中电池储能系统 (BESS) 的最佳规模,用于两种服务 - 能源转换和恒定电力输送。对于能源转换应用,发现 SE1、SE2 和 SE4 中的最佳存储容量为 20 MWh(2 MWh/MW)。然而,SE3 中 0.5 MWh/MW 的存储与电力比是最佳的。能源转换情景的潜在市场规模为 116 个 40 英尺集装箱,相当于 5800 万美元的市场规模。在太阳能渗透率高的情况下,北部地区的盈利能力有所提高。发现恒定电力供应的最佳容量为 40 MWh(4 MWh/MW),需要 397 个集装箱,相当于 2.44 亿美元的市场规模。研究得出的结论是,2 MWh/MW 的能源转换比率和 4 MWh/MW 的恒定电力供应比率是最佳的,这表明增加太阳能渗透率可以增强瑞典北部 BESS 的财务可行性。
起伏波浪能转换器 (WEC) 是点吸收器波浪能转换器的一种典型类型,具有较高的能量转换效率,但受粘性效应的影响很大。众所周知,此类波浪能转换器的底部形状对粘性起着重要作用,因此详细的定性研究至关重要。本文对底部形状对起伏波浪能转换器运动响应和能量转换性能的影响进行了数值研究。该数值模型基于势流理论建立,并在频域中进行粘性校正。考虑了底部为平底、锥形和半球形且位移相同的圆柱形波浪能转换器。研究发现,直径吃水比 (DDR) 较大的波浪能转换器受到的粘性效应相对较小,并能在更宽的频率范围内实现有效的能量转换。在DDR相同的情况下,平底的粘性效应最显著,其次是90°锥底和半球底;DDR较小时,半球底的能量转化性能最好;同样,DDR较大时,半球底和90°锥底的浮子的能量转化性能较好,平底的浮子最差。
生物电化学储能 (BES) 系统能够将电能转化为生物甲烷,其结构类似于燃料电池,因为多个低压模块串联连接形成堆栈,然后并联以达到所需功率。然而,在这种情况下,BES 模块充当气体储能/负载,产生可储存的生物甲烷作为产品。本文提出了一种用于 BES 堆栈的多输出多级 AC/DC 电源转换系统。所提出的拓扑结构类似于模块化多级转换器 (MMC),其中 BES 堆栈连接到子模块,并且直流链路中仅存在一个电容器。因此,它只需要在交流侧使用一个小滤波器,同时可以同时控制所有 BES 堆栈的电压和功率。提出了所提出的电源转换系统的数学模型,然后设计了一种控制方案,以实现以下目标:1) 同时控制所有输出电压;2) 独立控制与电网交换的有功和无功功率;3) 控制电网电流的质量; 4) 抑制环流。为了验证系统性能,我们展示了从包含 18 个堆栈的 10 kW BES 系统获得的 OPAL-RT 实时模拟结果。© 2022 由 Elsevier Ltd. 出版。
当电中性相限制在纳米通道内流动时,由表面属性控制的电双层 (EDL) 中的电荷分布将屏蔽共离子,因此多余离子的迁移会导致纳米通道两端之间的电流或电压差异。人们做出了一些努力来优化纳米流体通道的几何形状和表面化学,以操纵分子或离子的传输行为。12 – 15 由于各种分子力引入了复杂的流体行为,较低的效率限制了稀电解质中废热的利用。8,9 从受限结构中的废热中回收机械能或电能的潜在机制已经得到了广泛的研究。16 – 18 Li 等人。通过分子动力学模拟研究了纳米通道中温度梯度驱动的流体输送机制,发现流体壁结合能对流动方向起着关键作用。19
顶部安装的俯仰点吸收器是最有前途的波浪能转换器之一,因为它可以轻松地连接到现有的海上结构上。然而,由于强烈的非线性流体动力学行为,很难准确预测其能量转换性能。本文使用光滑粒子流体动力学 (SPH) 来解决这种波结构相互作用问题。首先根据从楔形入水实验中获得的自由表面变形测量值来验证 SPH 方法。规则波与固定和自由俯仰设备相互作用的 SPH 模拟与测量数据高度吻合,为预测功率转换性能提供了信心。吸收功率和捕获宽度比随着波浪周期表现出单峰行为。在此分布中的峰值功率的波浪周期随着 PTO 阻尼而增加。根据观察到的设备尺度的缩放行为,最佳阻尼的较大尺寸设备能够有效吸收较长波长的入射波的能量。在有限深水中,较大器件相对于较小器件实现了更高的效率,其在2πh/λ=1.1时的峰值效率为选址提供了参考。
摘要 — 评估了金刚石 pn 结贝塔伏特电池能量转换效率的温度依赖性。我们制造了伪垂直金刚石 pn 结二极管,并表征了其在 5-300 K 电子束辐照下的能量转换效率。金刚石 pn 结二极管在 150-300 K 时的能量转换效率为 18-24%,是硅 PiN 二极管的两倍多。另一方面,在 100 K 以下,由于金刚石的串联电阻增加,二极管的能量转换效率显着下降。在 150K 以上,金刚石 pn 结二极管的能量转换效率的温度依赖性小于硅二极管,这将使金刚石 pn 结贝塔伏特电池成为一种有前途的装置,用于在除低温区域以外的宽温度范围内进行遥感设备的能量收集。
摘要 - 由于公众对不利的环境影响和通过使用常规能源的不利能源成本升级的关注,可再生能源在电力系统中的应用正在迅速增长。光伏和风能来源越来越被认为是由昂贵的柴油燃料提供的小型隔离电源系统中成本效益的发电源。使用这些工具来源可以大大降低系统燃料成本,但也可能对系统的可靠性产生重大影响。现实的成本/可靠性分析需要评估模型,这些模型可以使这些能源的高度不稳定性质,同时是其固有的随机变量的时间顺序和相互依存关系。本文提出了一种模拟方法,该方法提供了客观指标,以帮助系统规划人员确定适当的安装站点,操作策略,以及在小型隔离系统中使用Utiz Liz Liz Liz Liz Liz Liz Liz Liz Liz Liz-liz Liz-liz liz-liz faction的选择。