Baterie nejsou součástí dodávky: Jak malý sběr energie bude pohánět budoucnost

indikátory energetické ikony technologie baterieCtihodné krystalové rádio existuje od počátku 20. století, ale z jednoho velmi jedinečného důvodu je lidé dodnes staví a používají. Není nijak zvlášť hlasitý, nezachytí vzdálené stanice a jeho estetika rozhodně nezapůsobí na vaše kamarády. Tento zázrak staré školy však nabízí jedinou výhodu, kterou nemůže žádné jiné rádio: Funguje bez tradičních zdrojů energie. To je pravda - žádná šňůra, žádné baterie, žádná křeččí kola.

Jak je tohle možné? Protože krystalová rádia si veškerou energii, kterou potřebují, sami ubírají z rádiových vln.

Docela v pohodě, že?

Rádiové vlny, vidíte, jsou energie. Funguje to takto: Rozhlasové stanice převádějí zvuk na rádiové vlny, které se pak z vysílače šíří rychlostí světla ne méně, všesměrově. Tyto vlny jsou v podstatě elektromagnetická pole - formy elektrické energie, které se příliš neliší od energie, která proudí do vašich zásuvek střídavého proudu, pouze jsou rozprašovány všemi směry. Částečné množství, které se skutečně dostane do vašeho domova, není vůbec mocné.

Bez dalších zdrojů energie potřebuje krystalové rádio „sklízet“ co nejvíce blížícího se elektromagnetického pole. Činí tak s poměrně značnou anténou (obvykle dlouhý úsek měděného drátu), „cívkou“, která je naladěna na frekvenci (počet vln za sekundu) požadované stanice, „detektorem“ pro extrakci zvukového signálu a sluchátka pro převod zvukového signálu zpět na zvukové vlny.

Ačkoli samotné krystalové rádio před nějakou dobou vypadlo z módy, část rovnice „získávající energii“ - kdy je síla pohlcována, doslova i obrazně, ze vzduchu - je nyní uprostřed pozoruhodné renesance. Od využití frenetické energie tanečního klubu po využití tepla vydávaného lidským tělem hledají inženýři svět kolem nás pro nevyužité zdroje energie. A získávání výsledků. Zde jsou důvody, proč zásuvky a baterie již nejsou dost dobré, a co s tím vědci dělají.

Je to všechno o našem hladu po moci. Naše dny začínáme provozováním různých zařízení kolem našich domovů - budíky, toustovače, konvice na kávu. Potom naskočíme do našeho auta, které samo o sobě má neuhasitelnou touhu po ještě větší energii. Nebo si možná popadneme autobus a pohráváme si s notebookem nebo tabletem, chytrým telefonem nebo hudebním přehrávačem nebo kapesním herním systémem. Nakonec se celý náš den odehrává tak, jak to začalo - v závislosti na různých formách elektřiny, abychom dělali to, co musíme.

  • Přetížení spotřeby

  • Sběr rádiových vln

  • Piezoelektrická energie

  • Získávání termoelektrické energie

  • Sběr energie lidským pohybem

  • Zpátky z budoucnosti

Přetížení spotřeby

Na tomto obrázku je více než pár věcí. Pro jednoho, ať už nepřetržitě nakupujeme nové baterie, dobíjíme dobíjecí baterie nebo pouze provozujeme zařízení na střídavý proud, je energie drahý zdroj vyčerpávající peněženku, který nikdy nepřestáváme spotřebovávat.

ikona mrtvé baterie energie energie gadgety životnost baterieKromě peněžních nákladů na udržení šťávy existují i ​​náklady na planetu. Podle Agentury pro ochranu životního prostředí (EPA) si Američané kupují ročně téměř tři miliardy suchých článků pro provoz rádií, hraček, mobilních telefonů, hodinek, mobilních počítačů a přenosného elektrického nářadí. A dokonce i v dnešní poněkud osvícené společnosti je drtivá většina z nich nakonec hodena na skládky. Tady se v průběhu desetiletí rozloží a do okolní půdy a podzemních vod proniknou nejrůznějšími žíravinami. A to je jen špička ledovce - od vodních přehrad k jaderným elektrárnám a naftovým generátorům, naše touha po wattech udeří na planetu.

"Protože mnoho osobních, přenosných elektronik, které nyní používáme, nevyžaduje od začátku moc elektřiny, všude se objevují příležitosti pro sklizeň dříve zanedbatelného množství energie."

To je místo, kde může těžba energie zachránit den. Větrné turbíny a sluneční energie okamžitě přicházejí na mysl jako příklady způsobů, jak využít prostředí kolem nás k čisté energii, ale obě jsou omezeny dostupností zdroje energie, který sklízejí. Nemůžete chytit téměř tolik energie, když nefouká vítr nebo nesvítí slunce.

Přesto existuje celá jiná úroveň získávání energie v menším měřítku. Protože mnoho osobních, přenosných elektronik, které nyní používáme, nevyžaduje od začátku moc elektřiny, všude se objevují příležitosti pro sklizeň dříve zanedbatelného množství energie.

Mohly by znamenat telefony, hudební přehrávače a notebooky, které už nikdy nebudete muset znovu nabíjet.

Popruh na anténách: Sběr rádiových vln

Jeden z nejvýznamnějších přístupů k vytahování elektřiny ze vzduchu jasně kývl na ctihodné krystalové rádio. Není divu, že získává energii z rádiových vln.

V Centru pro bezdrátový výzkum University of Bedfordshire v Lutonu ve Velké Británii pracuje trojice bystrých lidí na řešení pro sběr rádiových vln, o kterém se domnívají, že jednoho dne nejen sníží závislost spotřebitelů na bateriích a střídavém proudu, ale také sníží dopad na naše životní prostředí.U Bedfordshire David Jazani Ben Allen a vynálezy energie z baterie Tahmina AjmalMluvili jsme s Benem Allenem, který vede tým, abychom zjistili více. Allen a jeho spolupracovníci získali mezinárodní pozornost již v únoru, když oznámili, že tuto technologii vyvinuli, a podali patentovou přihlášku pro sběr rádiových vln. Některé hádky naznačovaly, že se jednalo o světovou novinku, ačkoli Allenova skupina je jen jednou z mnoha celosvětových společností, které hledají ty samé vyhlídky. Skutečně, poznamenal srbsko-americký vědec a certifikovaný mozek Nikola Tesla před více než stoletím předvedl fenomén bezdrátového přenosu energie. Allen a jeho tým nicméně tuto technologii posunuli do bodu, který má několik dalších. Podle Allena se navrhované řešení týmu zaměřuje na frekvenční pásmo „které se pohybuje kolem 1 MHz a někdy se mu říká„ pásmo AM “. Nemusí to být právě tyto signály, ze kterých získáváme energii, ale zaměřili jsme se na střední vlny, protože jsme přesvědčeni, že mají výhody ve srovnání s vysokofrekvenčními vlnami. “u widgetu Bedfordhire a hodiny rádiových vln využívajících energetické baterieSrdcem konceptu je anténa - anténa, kterou Allen přirovnává k větrnému mlýnu. "(Rádiová) vlna indukuje proud do antény, kterou převádíme na stejnosměrný proud a aplikujeme na zařízení vyžadující energii." Čím větší je anténa, tím více energie je k dispozici. Anténa je jako větrný mlýn - čím větší je větrný mlýn, tím více energie je k dispozici. “

Allen se také rychle chlubí, že tuto technologii lze dovybavit stávajícími zařízeními a je poměrně kompaktní. Pokud jde o obavy, že by rozšířená těžba rádiových vln mohla nakonec vysát tolik energie, že nezbylo nic, Allen znovu hraje kartu větrného mlýna. "Používáme antény, které jsou velmi malé a mají zanedbatelný vliv na signály - trochu jako účinek, který má dětský větrný mlýn na vítr." Kdybychom měli velmi velké zařízení, bylo by obtížné přijímat signál za ním, stejně jako nedostatek větru za velkým větrným generátorem. “Zjevnou výhodou je stálost získaného zdroje. Jak vysvětluje Allen, sběr rádiových vln nezávisí na slunečním světle nebo větru. Nespoléhá se ani na tepelný rozdíl (koncept sklizně termoelektrické energie, o kterém pojednává dále v tomto článku). Rádiové vlny jsou vždy tam venku, spíše v metropolitních oblastech. Allen navíc říká: „V zásadě funguje dobře na venkově a rádiové vlny by měly mít relativně dobrý průnik do budov ve srovnání s vysokými frekvencemi.“

"(Rádiová) vlna indukuje proud do antény, kterou převádíme na stejnosměrný proud a aplikujeme na zařízení vyžadující energii." Čím větší je anténa, tím více energie je k dispozici. Anténa je jako větrný mlýn - čím větší je větrný mlýn, tím více energie je k dispozici. “

Rádiové vlny nebalí hromadu sklizené šťávy, takže Allen a jeho tým v současné době cílí na zařízení s velmi nízkou spotřebou energie - produkty, jako jsou bezdrátové síťové uzly senzorů, které pouze příležitostně provádějí akce náročné na energii a jinak zůstávají v režimu čekání. Mezi budoucí kandidáty patří dálkové ovládání a hodiny.

"Některé aplikace budou vyžadovat dobíjecí baterie, které pomohou s dodávkou energie, ale (i když budou) nabité ze sklizené energie," říká Allen. "To by omezilo životnost jakéhokoli zařízení a nakonec by se baterie zhoršila a bude třeba ji vyměnit." Může to být po několika letech, ale liší se to kvůli technologii baterie, teplotě a nabíjecímu cyklu. “

Stále však nemusí být součástí obrázku proudové goblery s vysokým odběrem, jako jsou tablety a baterky. A pokud jsou - a my se zde díváme dolů po silnici - sklizeň rádiových vln téměř jistě nebude jediným zdrojem energie. Představte si dobíjecí baterii, která závisí na „běžném“ dobíjení, ale je potenciálně také doplněna sloučením alternativ pro získávání energie, a začnete získávat představu o tom, co by mohla budoucnost přinést.

Dobré vibrace: Piezoelektrická energie

Mezitím v tanečních klubech po celém světě patroni radostně odpískají celou noc. Zřejmě na tomto světě vždy bude místo pro ty, kteří mají fixaci pro gyraci. Ale odbočujeme. Jde o to, že některé z těchto klubů se liší od ostatních. Zdá se, že probíhá hnutí, které „zazelenává“ naše taneční sály. A od opětovně použité vody po střešní turbíny tento pohyb každým dnem zesiluje.

Ve skutečnosti sahá až k podlaze. Taneční parket, to je.

Uvidíte, že se generuje obrovské množství energie, když se desítky nebo stovky lidí opakovaně odrazí do rytmu. Až dosud se tato energie rozptýlila do podlahy a všeho, co leželo pod ní. Ale co kdybyste to mohli nějak využít?

S „piezoelektricitou“ můžete. Zdá se, že na tomto světě existují určité materiály na bázi krystalu a keramiky, které vytvářejí příkon, když jsou pod tlakem. Pokud tyto materiály umístíte na místo, kde budou dostávat neustálé bušení - řekněme na parket tanečního klubu - máte způsob, jak do toho bušení proniknout a vyrobit použitelnou elektřinu. Společnosti, jako je rotterdamský Sustainable Dance Club, to již vlastně dělají a instalují osvětlené taneční parkety, které jsou ve skutečnosti samonapájející.

Piezoelektrický tlak se neomezuje pouze na taneční kluby. V Tokiu je železniční stanice, která tento efekt využívá k napájení zobrazovacích desek a bran na lístky, a chodník v Paříži, který odšťavňuje pouliční osvětlení.

Na Cornell Nanoscale Science and Technology v Ithace v New Yorku probíhají plány, jak přivést všechny tyto groovy piezoelektrické věci do světa spotřebitelů, i když s poněkud odlišným přístupem. Název oblečení je MicroGen Systems, Inc. a zúčastnění lidé jsou v něm zdánlivě na dlouhou trať. Generální ředitel Mike Perrotta nám říká, že společnost byla založena v roce 2007 a začleněna v roce 2010 po „podpisu významné investiční smlouvy“. Perrotta odhaduje, že počet lidských hodin je zatím v rozmezí 20 000.microgen je první generace zařízení baterie energie energie piezoelektrická generaceSrdcem zájmu je patentovaná technologie Piezoelectric Vibrational Energy Harvester (PZEH) společnosti MicroGen. Podle společnosti MicroGen koncept prodlouží životnost dobíjecí baterie nebo zcela eliminuje potřebu baterií. Časnou permutací je „BOLT060 MicroPower Generator“, malinký drobounký kousek, který vypadá jako počítačový procesor. Funguje čistě pomocí aplikovaných vibrací a měla by teoreticky fungovat po dobu 20 let nebo déle.

Proč miniaturní technologie sklizně založená na vibracích?

"Vibrace jsou všude a nezávisí na teplotním rozdílu, světle, vysokofrekvenční frekvenci nebo jiných typech zdrojů," říká Perrotta. "Všechno, co je zapojeno, vibruje a mnoho věcí má přirozenou harmonickou, i když není zapojeno do elektřiny." Dokonce jsme hovořili o umístění těchto zařízení do kravského žaludku s teplotním senzorem a bezdrátovým rádiem, abychom mohli monitorovat zdraví a podmínky hospodářských zvířat. Ještě jsem neviděl nic připojeného k hospodářským zvířatům. “

Kromě skotu Perrotta předpokládá piezoelektrickou technologii MicroGen v široké škále aplikací s nízkým tahem. "Představte si nás jako mikro elektrárnu, tedy název MicroGen." Svítilny apod. Budou pro naši technologii vyžadovat příliš mnoho energie (pro naši technologii). V mobilu však můžete mít aplikaci na baterky, která funguje docela dobře. “

„Naším cílem v oblasti spotřebitelů je„ udržovací nabíjení “mobilního zařízení, aby se baterie po posledním nabití zásuvného modulu nevybíjely tak rychle.“

"Sušičky prádla jsou dalším příkladem, kdy současná technologie senzorů měří pouze průměrnou vlhkost celého prádla, což vyžaduje více energie." Senzor lze nyní přemístit, když jej naše zařízení napájí, a proto přesněji indikuje vlhkost oblečení a přesněji zastaví sušičku. To ušetří významnou spotřebu energie. Systémy monitorování tlaku v pneumatikách, které jsou nyní k dispozici u všech vozidel na trzích USA, Kanady a Evropy, mohou být bez baterie. Pokud ne, naše systémy vydrží životnost automobilu, čímž sníží počet baterií na skládce. Mnoho dalších příkladů, zejména v průmyslové a komerční sféře, je zaměřeno na snížení spotřeby energie, zlepšení bezpečnosti a zabezpečení. “

Perrotta tvrdí, že tato technologie je v současné době schopna dodávat poměrně mírných 200 mikrowattů, i když očekává, že se tento údaj v krátkodobém horizontu zdvojnásobí a možná ztrojnásobí. Pomohla by také zvyšující se účinnost mobilních zařízení. "Určitě jsme zaznamenali velkou míru snížení, v řádu 50 až 80 procent, energetických potřeb těchto zařízení, a to i za posledních pár let," říká Perotta. "Očekáváme, že to bude pokračovat, a náš výkon na čtvereční milimetr se zvýší." Naším cílem v oblasti spotřebitelů je „udržovací nabíjení“ mobilního zařízení, aby se baterie po posledním nabití zásuvného modulu nevybíjely tak rychle. “

V blízké budoucnosti budou zařízení MicroGen spojena buď s polovodičovou baterií nebo super kondenzátorem. Konečným cílem však podle něj je „být bez baterií. Většina z toho však bude záviset na trendech kolem senzorů a potřebách bezdrátového rádiového napájení. “

To, zda řešení společnosti MicroGen těchto cílů dosáhne, se teprve uvidí, ačkoli pouhý potenciál stačil k tomu, aby donutil New York State Energy Research and Development Authority, aby společnosti před měsícem udělil grant ve výši 1,2 milionu dolarů.

Konzervované teplo: sběr termoelektrické energie

Pokud se zdá, že využití energie z rádiových vln a vibrací by mohlo být přitažlivé - udělali to Jetsons někdy? - vyzkoušejte tuto představu pro velikost: Napájení z tělesné teplo.

Na tom však přesně pracují v Centru nanotechnologií a molekulárních materiálů Wake Forest University. Tato technologie se nazývá „termoelektrická“ a Wake Forestův přístup k termoelektrice je označen jako „Power Felt“. Zdá se, že pouhým dotykem této tajemné látky se tělesné teplo přemění na elektrický proud.

Dále nám řeknou měsíc ne ze sýra.

Co přesně je to Power Felt? Pro začátečníky to opravdu vypadá jako látka. Futuristická tkanina, jistě, ale tkanina přesto. Vyrobeno z uhlíkových nanotrubiček uzavřených ve flexibilních plastových vláknech, může být zdánlivě „zabaleno“ kolem čehokoli. Lidé ve Wake Forest to nazývají „nositelná síla“. A pak skočí do svých kosmických lodí a odletí do své domovské galaxie.

Vynálezce technologie Power Felt, David Carroll, získávání termoelektrické energieNecháme doktora Davida Carrolla, profesora fyziky ve Wake Forest a vynálezce Power Felt, podrobně popsat složitosti.

"Naše materiály fungují tak, jak funguje jakýkoli termoelektrický modul." Představte si, že držíte v ruce kovovou tyč. Pevně ​​jej uchopíte na jednom konci tyče, zatímco druhý konec je volný. Elektrony, které tvoří kov, se nyní mohou volně pohybovat a vaše ruka je zahřívá. Takže pod vaší rukou se elektrony pohybují rychleji, než říkají elektrony na druhém konci tyče. To znamená, že se tyto elektrony rychle rozšíří a vzdálí se od zdroje tepla. Pohybem na studený konec zanechávají za sebou deficit elektronů na horkém konci. Ve studeném konci vytvářejí přebytek elektronů. Tím se vytvoří napětí, které se nazývá termoelektrické napětí, a pokud existuje rozdíl v teplotě, toto napětí existuje. “

Představte si dobíjecí baterii, která závisí na „běžném“ dobíjení, ale je potenciálně také doplněna sloučením alternativ pro sklizeň energie, a začnete získávat představu o tom, co by budoucnost mohla mít. tepelná vodivost kovu. Použitím spousty nanovláken v plastové matrici se místo kovové tyče mohou elektrony stále pohybovat po kovových drahách vláken, ale teplo je blokováno, protože není transportováno přes spojovací body z vlákna na vlákno. Takto jsme vyrobili naše látky. Naše „kovová“ vlákna jsou uhlíkové nanotrubice. A uvnitř tkanin jsou vrstvy po vrstvách elektronických nanovláken, což umožňuje volnému toku elektronů a děr. “

„Představte si,“ říká Carroll, „že zkracuje dobu nabíjení vašeho hybridního automobilu, protože zpětné získávání tepla pochází z chladicího motoru nebo z cestujících uvnitř.“

Carroll vyzdvihuje ctnosti svého vynálezu, ale je stejně realistický. Říká, že to nevymění baterie. Ještě ne. Nebude to fungovat, dokud nebudou existovat „velké oblasti teplotního gradientu“. Lidské tělo je funkční místo. Stejně tak je na tom kapota automobilu nebo sedadla v letadle.

"Z hlediska trhu bude zatraktivnit používání levnějších baterií." Obecně platí, že pro vložení na trh se nechcete příliš rychle měnit, takže bude spojeno se stávajícími bateriovými technologiemi. Vaše mobilní telefony vydrží na jedno nabití déle. Letadlo pro cestující může používat menší vnitřní generátory, což šetří váhu a peníze. “

grad student corey hewitt s výkonem plstěné termoelektrické energieAčkoli Power Felt nikdy nebude provozovat elektromobil nebo spotřebiče náročné na energii, jako jsou ledničky (Carroll nám říká, že centimetr čtvereční produkuje „nanowatty na desetiny mikrowattů, v závislosti na tloušťce“), bude zjevně docela schopný rozšířit současné energetické struktury v takových aplikacích. „Představte si,“ říká Carroll, „že zkracuje dobu nabíjení vašeho hybridního automobilu, protože zpětné získávání tepla pochází z chladicího motoru nebo z cestujících uvnitř.“

Carroll se také dívá na stavbu domu a říká, že společnost Power Felt by si mohla představovat místo pro zabalení domu Tyvek, aby „generovala tolik energie jako levné solární pole“.

Carroll dělá pouzdro pro Power Felt také v mobilním světě, což naznačuje, že jeho vzorek by mohl být zahrnut do krytí baterií v místě výroby. Pouhým umístěním uvedených baterií na „něco teplého“ by se částečně dobily. Ale opět, zatím tak daleko, jde spíše o doplnění než nahrazení běžného nabíjení baterie. Carroll se ptá: „Už jste někdy byli na letišti a vybil se vám telefon? Nebylo by hezké uskutečnit ten poslední hovor, aby vás někdo vyzvedl? Síla z vašeho těla by to dokázala. “

Běžící muž: Získávání energie lidského pohybu

Zatím jsme viděli trojici konceptů, které jsou zjevně připraveny pomoci snížit naši závislost na tradičních zdrojích energie, ale obecně nemají oomph, aby tyto zdroje plně nahradily. Tento trend pokračuje pro náš čtvrtý a poslední vstup, biomechanický sběr energie „lidským pohybem“. Máte pravdu, tato technologie využívá sílu pouhého pohybu. Chcete nabít svůj Android? Raději začněte to pivo ohýbat trochu rychleji.

Když žertujeme stranou, ukazuje se, že biomechanická energetická těžba není úplně nová myšlenka, jak se může zpočátku zdát. Vzpomínáte si na ty starodávné světlomety na kole, které by přitahovaly energii z generátoru, který proniká do otáčení vašich pneumatik? To byl naprosto slušný - ne-li absurdně únavný - příklad stejného procesu.

Ale cestou dolů na jižní polokouli mají toto téma poněkud odlišný pohled. Tady, v laboratoři Biometrics v Aucklandském bioinženýrském institutu, se v temnotě (a také v jasu - to není čarodějnická komora), aby vymysleli lepší způsob, věnovali lidoví lidé. Myslí si, že to našli.

"Trik, a tady přichází naše skupina, spočívá v ovládání těchto generátorů tak, aby produkovaly užitečnou energii pomocí obvodů, které jsou dostatečně malé a dostatečně lehké pro přenosné aplikace."

Jejich nápad, přinejmenším zpočátku, úplně odstraní prvek jízdního kola a požádá, abyste místo toho chodili (nebo běhali). Ben O’Brien ze společnosti SoftGen, společnosti, která v současné době oživuje koncept, poskytuje více informací.

"U přenosných elektronických zařízení chceme zachytit jinak zbytečnou energii, aby uživatel necítil další zátěž." Například když chodíme, stlačí se nám chodidla. Tato komprese vyžaduje energii, energii, která se ztrácí jako teplo. Pokud místo toho nahradíme část podešve měkkým generátorem, můžeme tuto energii zachytit a převést na elektřinu. “

Stejně jako všechny technologie, které jsme předvedli, je tu základní myšlenka SoftGen již nějakou dobu s námi. V případě „generátorů úderů patou“, jak se jim říká, se tento časový rámec táhne o několik desetiletí zpět. SoftGen však přidal novou vrásku v podobě „generátorů umělých svalů“. O’Brien a společnost věří, že byly vynalezeny v Kalifornii na přelomu tisíciletí, generátory umělých svalů, jiskra, která bere generátory paty do budoucnosti.

softgen demo generátor umělé svaloviny elektrický výkon Generátor umělých svalů. Uživatel tlačí na tyč, která přímo deformuje sval uvnitř boxu a vyrábí elektřinu.

„Základní myšlenkou,“ vysvětluje O’Brien, je aplikace elektrického náboje na deformovanou elastomerovou membránu. Když je deformace uvolněná, náboj je posílen do stavu vyšší energie. Cyklováním deformace a kontrolou, kdy zapnete a vypnete nabíjení, můžete generovat energii s přibližně 10násobnou hustotou energie oproti konkurenčním technologiím. To vše s něčím tak jednoduchým jako kousek gumy. “ "Trik, a tady přichází naše skupina, spočívá v ovládání těchto generátorů tak, aby produkovaly užitečnou energii pomocí obvodů, které jsou dostatečně malé a dostatečně lehké pro přenosné aplikace."

O’Brien bagatelizuje koncept zcela bezbateriové budoucnosti a říká, že energii je třeba „vyhladit“ a uskladnit na období menší aktivity. Co se týče „jednoduchých“ časných cílů pro značku energie získávanou společností SoftGen, O'Brien říká, že generátory úderů do paty „by mohly napájet jasná světla pro bezpečnost v noci, elektroniku zabudovanou do boty (a řada produktů Nike +) a lékařské monitorování pro pediatry „“ A dodává, že „naší konkrétní oblastí jsou aplikace s nízkým výkonem. Pracujeme na tom, abychom tuto technologii brzy dostali do reálného spotřebního produktu. “

Když noha dopadne na zem, zdá se, že není k dispozici nedostatek dostupné energie na kohoutku. v Energetika běhu a běžecké obuvi, Martyn R. Shorten tvrdí, že na každý běžící krok může být až 10 joulů (1 joule = práce potřebná k výrobě jednoho wattu energie na jednu sekundu). To je samozřejmě hudba pro uši lidí, jako je O’Brien. "Teoreticky, kdybys to všechno dokázal zachytit, mohl bys chytrý telefon plně nabít z jedné boty za půl hodiny." A vaše boty by se necítily jinak než teď. “

O’Brien vítá technologie na získávání alternativní energie a uznává, že to, co se může v určitých situacích nebo u určitých lidí skvěle hodit, nebude všelékem pro každého. "Skvělá věc na lidské lidské síle je, že je vždy k dispozici tam, kde jsme." To nemusí být velký problém, když na konci dne jdete domů a máte snadný přístup do zásuvky ve zdi, ale jak roste počet elektronických zařízení, která přenášíme, je obtížné je všechny nabít. Nyní zvažte všechny časy, kdy nejste vedle zásuvky ve zdi, nebo pokud cestujete v zemi s různými zástrčkami, nebo jste odjeli ze sítě - trampování nebo turistika - nebo kvůli špatné infrastruktuře nebo po katastrofě . Ve všech těchto případech se síla lidského pohybu stává velmi atraktivním konceptem. “

[Obrazový kredit: Aucklandský bioinženýrský institut]

Zpátky z budoucnosti

Mnohem dříve v tomto článku jsme hovořili o mediálním náboji obklopujícím model sklizně rádiových vln U Bedfordshire. Od té doby jsme se dozvěděli, že Ben Allen a jeho tým jsou jen jedním z desítek takových týmů na celém světě, kteří pracují na různých technologiích těžby okolní energie v malém měřítku.

"Když potřebujete watty a sklízecí zařízení generuje pouhé nanowatty nebo mikrowatty, jasně existuje velká mezera."

Přesto je většina těchto konceptů ještě daleko od toho, aby byla plně v hlavním vysílacím čase. Opravdu neexistuje nedostatek lidí, kteří tvrdí, že určité přístupy ke sklizni mikroenergie nikdy nebudou vážně životaschopným řešením. Mosey dále na místa, jako je například Fyzikální fórum, kde najdete hromadu hypervědeckých typů pontifikujících na toto téma - mnoho s méně než příznivými závěry.

Primárním problémem je, jak jsme se již dříve zmínili, poměrně slabý zdrojový materiál. Pokud potřebujete watty a sklízecí zařízení generuje pouhé nanowatty nebo mikropříkony, jasně existuje velká mezera. Tuto mezeru lze některé překonat dalším technologickým (sklizňovým) pokrokem, spárováním více technologií dohromady nebo udržováním vyhrazeného zařízení pro skladování energie (baterie) určitého popisu trvale v rovnici. Všechna tato řešení však zvyšují objem, složitost, náklady a čas výzkumu a vývoje.

Představa, že některá z technologií nebo kombinace technologií, které jsme představili, zcela nahradí tradiční napájení zařízení s vysokým tahem (baterky, tablety, smartphony atd.), Je v nejlepším případě fantastická.

A mezitím se další již zakořeněné technologie nadále vyvíjejí - sluneční energie je pravděpodobně nejlepším příkladem. Velkoplošné solární aplikace jsou nyní běžnou záležitostí, ale solární v malém měřítku už jsou zde - a zdá se, že jsou v pořádku. Stačí jen prozkoumat obrovský počet solárních radiopřijímačů a svítilen a dokonce i nabíječek baterií, které jsou aktuálně na trhu, abyste zjistili, kolik společností již ve hře skočilo.

Ale ve světě, který žvýká silou jako pes šťavnatým biftekem, bude zjevně vzrůstající potřeba „alternativní“ síly, která se nespoléhá na slunce (nebo vítr) - i když tato řešení posilují tradičních zdrojů nebo navzájem. Vzhledem k tomu, že každá z těchto technologií je zjevně vhodná pro tak širokou škálu aplikací - a když se vezme jako skupina, která pokrývá prakticky všechny základny - vidíme jasnou dlouhodobou budoucnost pro ty, kteří mohou nejlépe přizpůsobit své nápady napříč spektrem .

Poslední příspěvky

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found