Baterije niso vključene: kako bo majhno pridobivanje energije poganjalo prihodnost

indikatorji ikone energije baterijeČastitljivi kristalni radio obstaja že od zgodnjih devetdesetih let 20. stoletja, vendar ga ljudje zaradi enega zelo edinstvenega razloga še danes gradijo in uporabljajo. Ni posebej glasen, ne bo zagrabil oddaljenih postaj, njegova estetika pa zagotovo ne bo navdušila vaših dobrosrčnih prijateljev. Vendar to staro šolsko čudo ponuja eno samo ugodnost, ki je ne more noben drug radio: deluje brez tradicionalnih virov energije. Tako je - brez kabla, brez baterij, brez hrčkov.

Kako je to mogoče? Ker kristalni radijski sprejemniki sami poberejo vso moč, ki jo potrebujejo od radijskih valov.

Precej kul, kajne?

Radijski valovi, vidite, so energija. Deluje tako: Radijske postaje pretvorijo zvok v radijske valove, ki se nato s svetlobno hitrostjo, vse manj usmerjeno od oddajnika. Ti valovi so v bistvu elektromagnetna polja - oblike električne energije, ki se ne razlikujejo preveč od moči, ki teče v vaše vtičnice, le da so razpršene v vse smeri. Delna količina, ki dejansko doseže vaš dom, sploh ni zelo močna.

Brez drugih virov energije mora kristalni radio "pobrati" čim več bližajočega se elektromagnetnega polja. To počne s precej precejšnjo anteno (ponavadi dolgim ​​odsekom bakrene žice), "tuljavo", ki je nastavljena na frekvenco (število valov na sekundo) želene postaje, "detektorjem" za pridobivanje zvočnega signala in slušalko za pretvorbo zvočnega signala nazaj v zvočne valove.

Čeprav je sam kristalni radio že pred časom izpadel iz mode, je del enačbe, s katerim "moč pridobiva", tako dobesedno kot v prenesenem pomerjanju iz nič, zdaj sredi opazne renesanse. Inženirji iščejo neizkoriščene vire energije, od izkoriščanja frenetične energije plesnega kluba do izkoriščanja toplote, ki jo oddaja človeško telo. In doseganje rezultatov. Evo, zakaj vtičnice in baterije niso več dovolj dobre, in kaj znanstveniki s tem počnejo.

Vse je povezano z našo lakoto po moči. Dneve začnemo upravljati z različnimi napravami po domovih - budilkami, opekači kruha, lonci za kavo. Nato skočimo v svoj avto, ki je sam po sebi neutrudljiva žeja po še več energije. Ali pa se morda zagrabimo za avtobus in se ob tem poigravamo z našim prenosnikom, tabličnim računalnikom, pametnim telefonom ali predvajalnikom glasbe ali ročnim igralnim sistemom. Konec koncev se naš celoten dan izpelje, kot se je začel - odvisno od različnih oblik električne energije, da naredimo to, kar moramo.

  • Preobremenitev porabe

  • Nabiranje radijskih valov

  • Zbiranje piezoelektrične energije

  • Zbiranje termoelektrične energije

  • Zbiranje energije človeškega gibanja

  • Nazaj iz prihodnosti

Preobremenitev porabe

S to sliko je več kot nekaj stvari narobe. Prvič, ne glede na to, ali neprestano kupujemo nove baterije, polnimo akumulatorje ali zgolj poganjamo naprave z izmeničnim tokom, je napajanje drago sredstvo za izpraznitev denarnice, ki ga nikoli ne prenehamo porabljati.

ikona mrtve baterije pripomočki za energijo pripomočkiPoleg denarnih stroškov, da ostanemo sočni, obstajajo tudi stroški planeta. Po podatkih Agencije za varstvo okolja (EPA) Američani letno kupijo skoraj tri milijarde suhoceličnih baterij za radijske sprejemnike, igrače, mobilne telefone, ure, mobilne računalnike in prenosna električna orodja. In tudi v današnji nekoliko razsvetljeni družbi se velika večina teh sčasoma vrže na odlagališča. Tu se bodo skozi desetletja razgrajevali in v okoliška tla in podtalnico izpirali vse vrste kavstičnih snovi. In to je le vrh ledene gore - od hidroelektrarn do jedrskih elektrarn in dizelskih generatorjev, naša žeja po vatih kladi planet.

"Ker veliko osebne prenosne elektronike, ki jo zdaj uporabljamo, za začetek ne potrebuje veliko električne energije, se povsod pojavljajo možnosti za pridobivanje prej zanemarljive količine energije."

Pri tem vam lahko prihranjevanje energije prihrani. Vetrne turbine in sončna energija takoj pridejo na misel kot primeri načinov, kako okolju okoli nas priskrbeti čisto energijo, vendar sta oba omejena z razpoložljivostjo vira električne energije, ki ga pridobivajo. Skoraj toliko energije ne morete zagrabiti, ko ne piha veter ali ne sije sonce.

Vendar pa obstaja povsem druga raven pridobivanja energije v manjšem obsegu. Ker veliko osebne prenosne elektronike, ki jo zdaj uporabljamo, za začetek ne potrebuje veliko električne energije, se povsod pojavljajo možnosti za pridobivanje prej zanemarljive količine energije.

In lahko pomenijo telefonov, predvajalnikov glasbe in prenosnih računalnikov, ki jih nikoli več ne boste morali polniti.

Trak na antenah: Nabiranje radijskih valov

Eden najvidnejših pristopov k vlečenju električne energije iz zraka očitno daje znak častitljivemu kristalnemu radiu. Ni presenetljivo, da energijo pridobiva iz radijskih valov.

Na Centru za brezžične raziskave Univerze v Bedfordshiru v Lutonu v Veliki Britaniji je trio bistrih ljudi delalo na rešitvi za pridobivanje radijskih valov, za katero verjame, da bo nekega dne ne le zmanjšala odvisnost potrošnikov od baterij in izmeničnega napajanja, ampak bo tudi zmanjšala vpliv na naše okolje.U iz Bedfordshireja David Jazani Ben Allen in Tahmina Ajmal izum energije iz akumulatorjaZa več informacij smo se pogovarjali z Benom Allenom, ki vodi ekipo. Allen in njegovi sodelavci so mednarodno pozornost pritegnili že februarja, ko so objavili, da so razvili tehnologijo in vložili patentno prijavo za spravilo radijskih valov. Nekateri čudaki so trdili, da je bila to prva na svetu, čeprav je Allenova skupina le ena izmed mnogih, ki se po svetu ukvarjajo z enakimi perspektivami. Opaženi srbsko-ameriški znanstvenik in certificirani možgani Nikola Tesla je pred več kot stoletjem pokazal pojav brezžičnega prenosa energije. Kljub temu sta Allen in njegova ekipa tehnologijo pripeljala do točke, ki jo imajo le nekateri drugi. Po Allenovih besedah ​​se predlagana rešitev ekipe osredotoča na frekvenčni pas ", ki je približno 1 MHz in se včasih imenuje tudi" pas AM ". Ni nujno, da iz teh signalov pridobivamo energijo, ampak smo se osredotočili na srednje valove, saj verjamemo, da imajo prednosti v primerjavi z visokofrekvenčnimi valovi. "u Bedfordhire gradnikov in uro radijskih valov za pridobivanje energijskih baterijV središču koncepta je antena - antena, ki jo Allen primerja z vetrnico. »(Radijski) val v anteno inducira tok, ki ga pretvorimo v enosmerni tok in uporabimo na napravi, ki potrebuje moč. Večja kot je antena, več moči je na voljo. Antena je kot vetrnica - večja kot je vetrnica, več moči je na voljo. «

Allen se tudi hitro pohvali, da je tehnologijo mogoče naknadno namestiti na obstoječe naprave in je razmeroma kompaktna. Kar zadeva pomisleke, da bi lahko razširjeno nabiranje radijskih valov sčasoma posesalo toliko energije, da ne bo ostalo nič, je Allen spet igral na vetrnico. »Uporabljamo antene, ki so zelo majhne in imajo zanemarljiv učinek na signale - podobno kot učinek otroške vetrnice na veter. Če bi imeli zelo veliko napravo, bi bilo težko sprejeti signal za njo, tako kot pomanjkanje vetra za velikim vetrnim generatorjem. «Očitna prednost je stalnost pobranega vira. Kot pojasnjuje Allen, nabiranje radijskih valov ni odvisno od sončne svetlobe ali vetra. Prav tako se ne zanaša na toplotno razliko (koncept pridobivanja termoelektrične energije, o katerem bomo razpravljali kasneje v tem članku). Radijski valovi so nenehno tam zunaj, bolj na metropolitanskih območjih. Poleg tega pravi Allen: "Načeloma dobro deluje na podeželju, radijski valovi pa bi morali razmeroma dobro prodirati v zgradbe v primerjavi s tistimi na višjih frekvencah."

»(Radijski) val v anteno inducira tok, ki ga pretvorimo v enosmerni tok in uporabimo na napravi, ki potrebuje moč. Večja kot je antena, več moči je na voljo. Antena je kot vetrnica - večja kot je vetrnica, več energije je na voljo. «

Radijski valovi ne pospravijo tone nabiralnega soka, zato Allen in njegova ekipa trenutno ciljajo na naprave z nizko porabo energije - izdelke, kot so omrežna vozlišča brezžičnih senzorjev, ki le občasno izvajajo energijsko zahtevna dejanja in sicer ostanejo v načinu čakanja. Prihodnji kandidati vključujejo daljinske upravljalnike in ure.

"Nekatere aplikacije bodo potrebovale baterije za polnjenje, ki bodo pomagale pri oskrbi z energijo, vendar se bodo (tudi bodo) polnile iz zbrane energije," pravi Allen. “To bi omejilo življenjsko dobo katere koli naprave in sčasoma se bo baterija poslabšala in jo bo treba zamenjati. To se lahko zgodi po nekaj letih, vendar se razlikuje glede na tehnologijo akumulatorja, temperaturo in cikel polnjenja. "

Kljub temu morda ne bodo nikoli del slike tokovni moški, kot so tablice in svetilke. In če so - in tu iščemo daleč po cesti - nabiranje radijskih valov skoraj zagotovo ne bo edini vir energije. Zamislite si polnilno baterijo, ki je odvisna od "običajnega" polnjenja, vendar jo potencialno dopolni tudi združevanje alternativnih možnosti za pridobivanje energije, in začeli boste dobivati ​​predstavo o prihodnosti.

Dobre vibracije: nabiranje piezoelektrične energije

Medtem v plesnih klubih po vsem svetu pokrovitelji veselo prerivajo noč. Očitno bo na tem svetu vedno prostor za tiste, ki imajo fiksacijo za giranje. Ampak odstopimo. Bistvo je v tem, da se nekateri od teh klubov razlikujejo od drugih. Zdi se, da je prišlo do premika, da se "ozelenijo" naše plesne dvorane. Od ponovne uporabe vode do strešnih turbin se to gibanje iz dneva v dan krepi.

Dejansko se razteza vse do tal. Plesišče, torej.

Veste, nastane ogromno energije, ko več deset ali sto ljudi večkrat poskoči v ritmu. Do zdaj se je ta energija razpršila v tla in vse, kar je ležalo pod njo. Kaj pa, če bi jo lahko nekako izkoristili?

S "piezoelektričnostjo" lahko. Zdi se, da na tem svetu obstajajo nekateri materiali na kristalni in keramični osnovi, ki ustvarjajo moč, kadar so pod pritiskom. Če postavite te materiale na mesto, kjer bodo nenehno tolkli - recimo, po tleh plesnega kluba - lahko na ta način tolčete in proizvedete uporabno elektriko. Dejansko podjetja, kot je Rotterdamski klub za trajnostni ples, že počnejo prav to, postavljajo osvetljena plesišča, ki so pravzaprav samooskrbna.

Piezoelektrični potisk ni omejen na plesne klube. V Tokiu je železniška postaja, ki z učinkom napaja razstavne table in vrata za vstopnice, in pločnik v Parizu, ki soči z uličnimi lučmi.

Na Cornell Nanoscale Science and Technology v Ithaci v New Yorku načrtujejo, da bodo vse te groove piezoelektrične stvari prišle v potrošniški svet, čeprav z nekoliko drugačnim pristopom. Ime obleke je MicroGen Systems, Inc, vpleteni pa so na videz v njej že dolgo. Generalni direktor Mike Perrotta nam pove, da je bilo podjetje ustanovljeno leta 2007 in ustanovljeno leta 2010 po "podpisu velike investicijske pogodbe". Perrotta ocenjuje, da je število delovnih ur do zdaj 20.000.Microgenova prva generacija naprave za napajanje iz baterije piezoelektrična energijaV središču potiska je lastna tehnologija Piezoelectric Vibrational Energy Harvester (PZEH) MicroGen. Po MicroGenu bo koncept podaljšal življenjsko dobo polnilnih baterij ali popolnoma odpravil potrebo po njih. Zgodnja permutacija je "BOLT060 MicroPower Generator", majhen droben trik, ki je videti kot računalniški CPU. Deluje zgolj z uporabo vibracij in teoretično bi moral delovati 20 let ali več.

Zakaj miniaturna tehnologija spravila, ki temelji na vibracijah?

"Vibracije so povsod in niso odvisne od temperaturne razlike, svetlobe, radijske frekvence ali drugih vrst virov," pravi Perrotta. »Vse, kar je priključeno, vibrira in marsikaj ima naravno harmonijo, četudi ni priključeno na elektriko. Pogovarjali smo se celo o tem, da smo te naprave s krajevnim želodcem postavili s temperaturnim senzorjem in brezžičnim radiem, da bi spremljali zdravje in razmere živine. Nisem še videl ničesar priključenega na živino. "

Perrotta, razen govedi, predvideva piezoelektrično tehnologijo MicroGen v najrazličnejših aplikacijah z nizkim vlekom. »Mislite na nas kot na mikro elektrarno, s čimer se imenuje MicroGen. Svetilke in podobno bodo za polnjenje potrebovale preveč moči (za našo tehnologijo). Lahko pa imate na mobilnem telefonu aplikacijo za svetilko, ki deluje precej dobro. «

"Naš cilj v potrošniškem prostoru je" kapljično polnjenje "mobilne naprave, da se baterije po zadnjem polnjenju vtiča ne bodo hitro izpraznile."

»Sušilniki za oblačila so še en primer, kjer trenutna tehnologija senzorjev meri le povprečno vlažnost celotne obremenitve in tako zahteva več energije. Senzor lahko zdaj premaknete z našo napravo, ki ga napaja, zato natančneje označuje vlažnost oblačil in natančneje ustavi sušilni stroj. Tako boste prihranili znatno porabo energije. Sistemi za nadzor tlaka v pnevmatikah, ki so zdaj v vseh vozilih v ZDA, Kanadi in na evropskih trgih, bodo morda brez baterije. V nasprotnem primeru bodo naši sistemi zdržali življenjsko dobo avtomobila in tako zmanjšali število baterij na odlagališču. Veliko več primerov, zlasti na industrijskem in komercialnem področju, je namenjenih zmanjšanju porabe energije, izboljšanju varnosti in varnosti. "

Perrotta trdi, da je tehnologija trenutno sposobna dostaviti dokaj blagih 200 mikrovatov, čeprav pričakuje, da se bo ta številka v kratkem podvojila in morda potrojila. K temu bi lahko pripomogla tudi vse večja učinkovitost mobilnih naprav. "Vsekakor smo v zadnjih nekaj letih opazili veliko zmanjšanje potreb po energiji teh naprav v obsegu od 50 do 80 odstotkov," pravi Perotta. “Pričakujemo, da se bo to nadaljevalo, in povečala se bo naša izhodna moč na kvadratni milimeter. Naš cilj v potrošniškem prostoru je "polnjenje" mobilne naprave, tako da se baterije po zadnjem polnjenju vtiča ne bodo hitro izpraznile. "

Kmalu bodo naprave MicroGen povezane s polprevodniško baterijo ali super kondenzatorjem. Toda končni cilj je, pravi, "biti brez baterije. Vendar bo večina tega odvisna od trendov okoli senzorjev in potreb po brezžični radijski moči. "

Ali bo MicroGenova rešitev te cilje dosegla, bomo še videli, čeprav je bil zgolj potencial dovolj, da je državni organ za raziskave in razvoj v New Yorku pred mesecem dni podjetju dodelil 1,2 milijona dolarjev nepovratnih sredstev.

Konzervirana toplota: zbiranje termoelektrične energije

Če se zdi, da je izkoriščanje energije iz radijskih valov in tresljajev morda namišljeno - ali so Jetsoni to kdaj storili? - preizkusite ta pojem za velikost: Power from telesna toplota.

A prav na tem delajo v Centru za nanotehnologijo in molekularne materiale Univerze Wake Forest. Tehnologija se imenuje "termoelektrična", pristop Wake Foresta k termoelektrični industriji pa je označen z "Power Felt". Zdi se, da se samo z dotikom te skrivnostne tkanine telesna toplota pretvori v električni tok.

Nato nam bodo sporočili lunino ne iz sira.

Torej, kaj točno je ta Power Felt? Za začetek je res videti kot tkanina. Futuristična tkanina, seveda, a tkanina vseeno. Izdelana iz ogljikovih nanocevk, zaklenjenih v prožna plastična vlakna, je na videz lahko "ovita" tako rekoč kar koli. Ljudje iz Wake Forest ga imenujejo "nosljiva moč". In nato skočijo v vesoljske ladje in odletijo v domačo galaksijo.

Izumitelj Power Felt David Carroll zbiranje termoelektrične energijeNosilcu doktora znanosti Davidu Carrollu, profesorju fizike v Wake Forestu in izumitelju Power Felt, bomo podrobno predstavili zapletenosti.

»Naši materiali delujejo tako, kot deluje kateri koli termoelektrični modul. Predstavljajte si, da v roki držite kovinsko palico. Na enem koncu palice ga trdno primite, drugi konec pa je prost. Zdaj se elektroni, ki tvorijo kovino, prosto gibljejo in vaša roka jih segreva. Elektroni se torej pod vašo roko premikajo hitreje, kot recimo elektroni na drugem koncu palice. To pomeni, da se bodo ti elektroni hitro razširili in se oddaljili od vira toplote. S prehodom na hladen konec za seboj pustijo primanjkljaj elektrona na vročem koncu. V hladnem koncu ustvarijo presežek elektronov. S tem se vzpostavi napetost, imenovana termoelektrična napetost, in dokler obstajajo razlike v temperaturi, te napetosti obstajajo. "

Zamislite si polnilno baterijo, ki je odvisna od "rednega" polnjenja, vendar jo potencialno dopolni tudi združevanje alternativnih možnosti za pridobivanje energije, in začnete dobivati ​​predstavo, kaj bi lahko imela prihodnost. Težava je v tem, da se na koncu drugi konec segreje zaradi termoprevodnost kovine. Z uporabo veliko nanovlaken v plastični matriki se lahko elektroni namesto po kovinski palici še vedno premikajo po kovinskih poteh vlaken, vendar je toplota blokirana, ker se ne prenaša čez križišča od vlaken do vlaken. Tako smo izdelali svoje tkanine. Naša ‘kovinska’ vlakna so ogljikove nanocevke. In znotraj tkanin so plasti na plasteh elektronskih nanovlaken, ki omogočajo prosto pretok elektronov in lukenj. "

"Predstavljajte si," pravi Carroll, "da skrajšate čas polnjenja vašega hibridnega avtomobila, ker melioracija toplote prihaja iz hladilnega motorja ali potnikov v njem."

Carroll hvali vrline svojega izuma, a je prav tako realen. Pravi, da ne bo zamenjal baterij. Vseeno še ne. Prav tako ne bo delovalo, razen če "obstajajo velika območja temperaturnega gradienta." Človeško telo je izvedljivo mesto. Tako tudi pokrov avtomobila ali sedeži v letalu.

»Uporaba cenejših baterij bo s tržnega vidika postala privlačnejša. Na splošno se za vstop na trg ne želite prehitro spreminjati, zato bo to povezano z obstoječimi baterijskimi tehnologijami. Vaši mobilni telefoni bodo zdržali dlje z enim polnjenjem. Potniški curek bo morda lahko uporabljal manjše notranje generatorje, s čimer bo prihranil težo in denar. "

študent mag. Corey Hewitt z zbiranjem termoelektrične energije iz filcaČeprav Power Felt nikoli ne bo vozil električnega avtomobila ali energijsko lačnih aparatov, kot so hladilniki (Carroll pravi, da kvadratni centimeter proizvaja "nanovate do desetin mikrovatov, odvisno od debeline"), bo očitno povsem sposoben povečati sedanje močnostne strukture v takih aplikacijah. "Predstavljajte si," pravi Carroll, "da skrajšate čas polnjenja vašega hibridnega avtomobila, ker melioracija toplote prihaja iz hladilnega motorja ali potnikov v njem."

Carroll se prav tako zavzema za gradnjo hiš, ki pravi, da bi Power Felt verjetno lahko nadomestil zavijanje hiše Tyvek, da bi "ustvaril čim več energije poceni sončne armature".

Carroll primer Power Felt predstavlja tudi v mobilnem svetu in predlaga, da bi ga lahko vključili v pokrov baterij na mestu izdelave. Z zgolj namestitvijo omenjenih baterij na "nekaj toplega" bi se delno samonapolnili. Toda še enkrat, doslej vseeno gre za povečanje in ne za izpodrivanje običajnega polnjenja akumulatorja. Carroll vpraša: »Ste že kdaj bili na letališču in vam je zmanjkalo moči? Ali ne bi bilo lepo zadnjič poklicati nekoga, ki bi prišel po vas? To bi lahko storila toplota vašega telesa. "

Tekaški človek: Zbiranje energije človeškega gibanja

Do zdaj smo videli tri koncepte, ki so očitno pripravljeni pomagati zmanjšati našo odvisnost od tradicionalnih virov energije, vendar na splošno nimajo možnosti, da bi te vire v celoti nadomestili. Ta trend se nadaljuje pri našem četrtem in zadnjem vstopu, biomehanskem pridobivanju energije s „človeškim gibanjem“. Tako je, ta tehnologija izkorišča moč že s samim premikanjem. Bi radi napolnili Android? Bolje, da začnete pivo pihati malo hitreje.

Če pogledamo na stran, se izkaže, da pridobivanje biomehanske energije ni povsem nova ideja, kot se morda sprva zdi. Se spomnite tistih starih žarometov za kolesa, ki bi vlekli moč iz generatorja, ki se je vrtel v vrtenje vaših pnevmatik? To je bil povsem dober - če ne celo nesmiselno naporen primer istega postopka.

Toda na južni polobli imajo to temo nekoliko drugačno. V laboratoriju za biometrijo na Inštitutu za bioinženiring v Aucklandu se je posvečeno ljudsko stiskanje v temi (in tudi v svetlosti - to ni čarovniški zavetišče) oblikovalo boljši način. Mislijo, da so ga našli.

"Trik in tu nastopa naša skupina je v nadzoru nad temi generatorji, da proizvajajo koristno energijo z uporabo dovolj majhnih in lahkih vezij za prenosne aplikacije."

Njihova ideja vsaj na začetku popolnoma odpravi element kolesa in zahteva, da namesto tega hodite (ali tečete). Ben O’Brien iz podjetja SoftGen, ki trenutno oživlja koncept, ponuja večji vpogled.

»Pri prenosnih elektronskih napravah želimo zajeti sicer zapravljeno energijo, tako da uporabnik ne bo občutil dodatne obremenitve. Na primer, ko hodimo naokoli, se podplati čevljev stisnejo. Ta kompresija zahteva energijo, energijo, ki se izgubi kot toplota. Če namesto tega del podplata zamenjamo z mehkim generatorjem, lahko zajamemo to energijo in jo pretvorimo v elektriko. "

Kot vse tehnologije, ki smo jih predstavili, je tudi pri nas osnovna ideja SoftGen že nekaj časa. V primeru "generatorjev udarcev s peto", kot jim pravijo, se ta časovni okvir razteza že desetletja nazaj. Toda SoftGen je dodal novo gubo v obliki "umetnih mišičnih generatorjev." O'Brien in družba menijo, da so generatorji umetnih mišic, izumljeni v Kaliforniji na prelomu tisočletja, iskra, ki generatorje udarcev s peto ponese v prihodnost.

softgen demo umetne mišice generator električne energije Generator umetnih mišic. Uporabnik potisne palico, ki neposredno deformira mišico v škatli in proizvede elektriko.

»Osnovna ideja,« pojasnjuje O’Brien, »je nanesti električni naboj na deformirano elastomerno membrano. Ko se deformacija sprosti, se naboj poveča v višje energijsko stanje. S kolesarjenjem deformacije in nadzorom, ko vklopite in izklopite naboj, lahko ustvarite moč s približno 10-krat večjo gostoto energije od konkurenčnih tehnologij. Vse to z nekaj tako preprostim, kot je kos gume. « "Trik in tu nastopa naša skupina je nadzor nad temi generatorji, da proizvajajo koristno energijo z uporabo dovolj majhnih in lahkih vezij za prenosne aplikacije."

O’Brien zastopa koncept popolnoma brez baterije, rekoč, da je treba energijo "zgladiti" in jo hraniti za obdobja manjše aktivnosti. Kar zadeva "preproste" zgodnje cilje za blagovno znamko SoftGen za pridobivanje energije, O'Brien pravi, da lahko generatorji udarcev v peto "ponoči napajajo svetle luči, elektroniko, vdelano v čevelj (a la ponudba izdelkov Nike +), in medicinsko spremljanje za podiatriste. , "In dodal, da" Naša posebna niša so aplikacije z nizko porabo energije. Prizadevamo si, da bi tehnologijo kmalu ustvarili v resničnem potrošniškem izdelku. "

Zdi se, da dostopne energije iz pipe ne primanjkuje, ko noga udari o tla. V Energetika teka in tekaških copat, Martyn R. Shorten trdi, da je lahko na vsak tekalni korak izgubljenih do 10 džuljev (1 džul = delo, potrebno za proizvodnjo enega vata moči v eni sekundi). To je seveda glasba za ušesa ljudi, kot je O’Brien. »Teoretično bi lahko, če bi lahko vse to zajeli, pametni telefon v pol ure vožnje popolnoma napolnili z enega čevlja. In vaši čevlji se ne bi počutili drugače kot zdaj. "

O’Brien pozdravlja alternativne tehnologije pridobivanja energije, saj se zaveda, da tisto, kar bi se v določenih situacijah ali pri nekaterih ljudeh zelo prilegalo, ne bo rešitev za vse. »Odlična stvar človeške moči gibanja je, da je vedno na voljo tam, kjer smo. To morda ne bo velika težava, ko se ob koncu dneva vrnete domov in imate enostaven dostop do stenske vtičnice, toda ko število elektronskih naprav, ki jih nosimo, narašča, je treba polniti vse. Zdaj razmislite o tem, kdaj niste ob vtičnici, ali če potujete po državi z različnimi vtiči ali če ste šli iz mreže - poteptali ali pohodniki - ali zaradi slabe infrastrukture ali po katastrofi . V vseh teh primerih postane človeška moč gibanja zelo privlačen koncept. "

[Prispevek slike: Inštitut za bioinženiring Auckland]

Nazaj iz prihodnosti

Veliko prej v tem članku smo razpravljali o medijskem hubbubu, ki je obkrožal U od modela radijskega valovanja Bedfordshireja. Od takrat smo že izvedeli, da sta Ben Allen in njegova ekipa ena izmed številnih takšnih skupin po vsem svetu, ki delajo na različnih majhnih tehnologijah pridobivanja okoljske energije.

"Ko potrebujete vate in naprava za spravilo prinaša zgolj nano ali mikrovate, očitno obstaja velika vrzel."

Vendar je večina teh konceptov še daleč od popolnega primera. Dejansko ne manjka ljudi, ki trdijo, da nekateri pristopi k nabiranju mikroenergije nikoli ne bodo resno izvedljiva rešitev. Mosey nadaljuje na mestih, kot je na primer forum za fiziko, kjer boste našli množico hiper-znanstvenih tipov, ki o tej temi pontificirajo - mnogi z manj kot ugodnimi zaključki.

Kot smo že omenili, je glavna težava precej šibek izvorni material. Ko potrebujete vate in naprava za spravilo prinaša zgolj nanovate ali mikrovate, očitno obstaja velika vrzel. To vrzel lahko nekatere zapolnimo z nadaljnjim tehnološkim napredkom (spravilo), tako da združimo več tehnologij skupaj ali tako, da v enačbi trajno ohranimo namensko napravo za shranjevanje energije (baterija) nekega opisa. Toda vse te rešitve povečujejo večino, zapletenost, stroške in čas raziskav in razvoja.

Poleg tega je zamisel, da bo katera koli tehnologija ali kombinacija tehnologij, ki smo jih predstavili, v celoti nadomestila tradicionalno moč v napravah z visokim vlekom (svetilke, tablični računalniki, pametni telefoni itd.) V najboljšem primeru domiselna.

Vmes pa se še naprej razvijajo druge že uveljavljene tehnologije - sončna energija je verjetno najboljši primer. Obsežne solarne aplikacije so zdaj običajne, vendar so majhne sončne elektrarne že tu - in na videz dobro delujejo. Raziskati je treba le ogromno radijskih sprejemnikov in svetilk, opremljenih s soncem, in celo polnilnike baterij, ki so trenutno na trgu, da bi ugotovili, koliko podjetij je že poskočilo v igri.

Toda v svetu, ki žveči moč kot pes skozi sočen zrezek, bo očitno vse večja potreba po "alternativni" moči, ki se ne zanaša na sonce (ali veter) - četudi te rešitve povečujejo tradicionalnih virov ali drug do drugega. Glede na to, da je vsaka od teh tehnologij očitno primerna za tako široko paleto aplikacij - in če se zdi, da kot skupina pokriva tako rekoč vse podlage - vidimo dolgoročno svetlo prihodnost za tiste, ki lahko svoje ideje najbolje prilagodijo celotnemu spektru. .

Zadnje objave

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