Koncept zní jako něco vytrženého ze steampunkového románu nebo varování před dystopií. Jde o sběr energie z lidských pohybů. To zní archaicky. Nepraktický. Ale to není pravda.
Lidé jsou chodící baterie. Zdravý dospělý člověk ročně vyprodukuje přibližně 100 kilowatthodin energie. Vyrábíte ho jednoduše tím, že existujete. Díky chůzi. Díky dýchání.
Tuto cestu však chytíme jen zřídka. Většina se rozptýlí jako teplo. Ztratila se v atmosféře. Nové technologie ve Francii a Švédsku však dokazují, že můžeme využít tuto vnitřní sílu, aniž bychom z lidí udělali novodobé otroky na galejích.
Mýtus o promarněném pohybu
Po celá desetiletí byla myšlenka, že lidský pohyb může pohánět cokoli jiného než náramkové hodinky, považována za vědeckou kuriozitu. Zdálo se, že matematika naznačuje opak. Množství kinetické energie uvolněné jedním krokem je zanedbatelné. Není ani zdaleka dost na rozsvícení žárovky, natož nabíjení telefonu nebo napájení domácnosti.
“Většina energie produkované lidským tělem se ztrácí jako teplo. K jejímu zachycení je potřeba více než jen piezoelektrická podlahová deska.”
To je důvod, proč předchozí pokusy selhaly. Spoléhali na jednoduchá tlaková čidla. Ignorovali efektivitu. Chybělo jim měřítko, které by mělo i malý dopad na spotřebu energie. Ale krajina se mění. Zaměření se přesunulo od hromadné výroby energie k mikrogeneraci pro zařízení s nízkou spotřebou.
Švédské schody a francouzské podlahy
Z Evropy vycházejí dva různé přístupy. Nespoléhají na hrubou sílu. Zakládají si na přesnosti.
Ve Švédsku vědci studují infrastrukturu. Zavádějí piezoelektrické materiály do oblastí s vysokým provozem. Myslete na vlaková nádraží. O rušných nástupištích metra. Cílem není napájet síť. Cílem je napájet senzory, které monitorují stejnou síť. Když po těchto dlaždicích denně procházejí tisíce lidí, kolektivní mechanické namáhání vytváří elektřinu. Je to slabý pramínek. Ale je konstantní.
Francie jde jinou cestou. Zde je inovace nositelná. Důraz je kladen na oblečení a boty. Technologie převádí pohyb kloubu – ohýbání kolena, ohýbání kotníku – na elektrický proud. Tato zařízení jsou navržena tak, aby sbírala energii při běžných činnostech. Chůze. Běh. Dokonce i tanec.
Proč na tom teď záleží
Možná se ptáte, proč utrácíme peníze za tak nízkou produkci. Proč nezůstat u slunce nebo větru?
Odpověď spočívá v decentralizaci.
Pohybujeme se směrem ke světu zařízení internetu věcí (IoT). Senzory v mostech. Monitory zdraví v nemocnicích. Chytré zámky v domech. Tato zařízení nevyžadují megawatty. Potřebují mikrowatty. Potřebují energii, která je dostupná všude, bez nutnosti měnit baterie nebo kabelové připojení.
Lidská kinetická energie je všudypřítomná. Je vždy přítomna. Dokud se lidé pohybují, existuje potenciál shromažďovat energii. Nejde o výměnu elektrické sítě. Jde o eliminaci potřeby baterií pro miliardy malých zařízení.
Kontrola reality
Mohla by tato technologie pohánět váš elektromobil? ne
Nahradí to zásuvku na vaší zdi? rozhodně ne.
Účinnost zůstává nízká. Cena materiálu je stále vysoká. Ale pro specifické aplikace s nízkou spotřebou energie je to životaschopné řešení. Nabízí způsob, jak prodloužit životnost baterie nositelné technologie. Poskytuje
Kalorie spalujeme jednoduše tím, že existujeme. Naše těla jsou stálými energetickými továrnami, které zajišťují životně důležité funkce i ve stavu úplného odpočinku. Ale vyrábíme také elektrickou energii. Každý, kdo jel na kole, zná princip dynama, které přeměňuje svalovou energii na elektřinu pro světlomet. Tento koncept sahá za hranice tréninku a do každodenních pohybů. Noční klub v Nizozemsku před pár lety přišel na to, jak sbírat tlak z tančících nohou. Tato myšlenka získává na popularitě. Všude chodí lidé. Každý krok generuje asi šest wattů.
Energetická síť z chůze
Toulouse, čtvrté největší město Francie, nainstalovalo to, čemu se říká „elektrický chodník“. Systém, známý jako „Trott-Èlec“, využívá malé generátory skryté pod povrchem vozovky. Tato zařízení fungují na stejném principu jako koupelnové váhy. Když na desky došlápnete, mírně se ohýbají. Toto mechanické působení přeměňuje kinetickou energii na elektřinu.
Projekt je stále ve vývoji. Úředníci jsou přesvědčeni, že touto metodou dokážou pokrýt významnou část spotřeby energie města. Odebraná energie bude napájet zejména místní síť veřejného osvětlení. Ukazuje se, že jednoduchý úkon na cestě do práce může pomoci osvětlit cestu domů.
Sběr tělesného tepla ve Stockholmu
Stockholm přistupuje k využívání energie vytvořené člověkem odlišně. Hlavní vlakové nádraží ve městě, největší ve Švédsku, se spoléhá na tělesné teplo. Do stísněných prostor se každý den tísní tisíce lidí. Začíná tam být horko. Nepříjemné horko. Ale toto odpadní teplo je cenné.
Systém shromažďuje tepelnou energii od 250 000 cestujících denně. Tepelné výměníky toto teplo zachycují a využívají k ohřevu vody. Tato horká voda je pak přiváděna do topného systému nedaleké administrativní budovy. Výsledek? Snížení spotřeby energie budovy o 25 %. Toto je lokální řešení. Trochu možná. Ale snadno replikovatelné v jiných městských centrech.
Spojení s tělocvičnami
Už máme technologii ke sklízení lidského úsilí. Jen jsme si nespojili tečky všude.
Přemýšlejte o tom.
Tělocvičny jsou plné lidí, kteří spalují energii na běžeckých pásech a rotopedech. Stroje vytvářejí odpor. Vytvářejí pohyb. Proč nejsou připojeny k elektrické síti?
Pokud jeden krok vyprodukuje šest wattů, představte si kilowatty generované přeplněným fitness centrem během ranní špičky. Energie tam je. Je to zdarma. Je to promarněné.
Stačí jedno město, aby to pochopilo a dokázalo, že to funguje. Pak bude následovat zbytek. Kráčíme po zdroji energie. Jen to musíme začít sbírat.
