Koncepcja brzmi jak coś wyrwanego ze steampunkowej powieści lub ostrzeżenie z dystopii. Chodzi o pobieranie energii z ruchów człowieka. To brzmi archaicznie. Niepraktyczny. Ale to nieprawda.
Ludzie to chodzące baterie. Zdrowa osoba dorosła wytwarza około 100 kilowatogodzin energii rocznie. Produkujesz je po prostu istniejąc. Dzięki chodzeniu. Dzięki oddychaniu.
Jednak rzadko łapiemy tę drogę. Większość z nich jest rozpraszana w postaci ciepła. Jest zagubiona w atmosferze. Jednak nowe technologie we Francji i Szwecji dowodzą, że możemy wykorzystać tę wewnętrzną siłę napędową, nie zamieniając ludzi w współczesnych niewolników galer.
Mit zmarnowanego ruchu
Przez dziesięciolecia pomysł, że ludzki ruch może napędzać wszystko inne niż zegarek na rękę, był uważany za ciekawostkę naukową. Matematyka zdawała się sugerować co innego. Ilość energii kinetycznej uwolnionej w jednym kroku jest znikoma. To zdecydowanie za mało, aby zapalić żarówkę, nie mówiąc już o naładowaniu telefonu czy zasileniu domu.
“Większość energii wytwarzanej przez ludzkie ciało jest tracona w postaci ciepła. Aby ją przechwycić, potrzeba czegoś więcej niż tylko piezoelektrycznej płytki podłogowej. “
Dlatego poprzednie próby zakończyły się niepowodzeniem. Opierali się na prostych czujnikach ciśnienia. Ignorowali efektywność. Brakowało im skali, aby wywrzeć choćby niewielki wpływ na zużycie energii. Ale krajobraz się zmienia. Nacisk przesunął się z masowego wytwarzania energii na pozyskiwanie energii w postaci mikrogeneracji na potrzeby urządzeń o małej mocy.
Schody szwedzkie i podłogi francuskie
Z Europy wyłaniają się dwa różne podejścia. Nie polegają na brutalnej sile. Polegają na dokładności.
W Szwecji naukowcy badają infrastrukturę. Wprowadzają materiały piezoelektryczne do obszarów o dużym natężeniu ruchu. Pomyśl o stacjach kolejowych. O ruchliwych peronach metra. Celem nie jest zasilanie sieci. Celem jest zasilanie czujników monitorujących tę samą sieć. Kiedy tysiące ludzi codziennie przechodzi po tych płytkach, zbiorowe naprężenia mechaniczne wytwarzają prąd. To słaba strużka. Ale to jest stałe.
Francja podąża inną drogą. Tutaj innowację można nosić. Koncentrujemy się na ubraniach i butach. Technologia ta przekształca ruch stawów – zginanie kolana, zginanie kostki – w prąd elektryczny. Urządzenia te przeznaczone są do gromadzenia energii podczas normalnej aktywności. Pieszy. Uruchomić. Nawet taniec.
Dlaczego to ma teraz znaczenie
Możesz zapytać, dlaczego wydajemy pieniądze na tak niską wydajność. Dlaczego nie pozostać po prostu przy energii słonecznej lub wiatrowej?
Odpowiedź leży w decentralizacji.
Zmierzamy w stronę świata urządzeń Internetu Rzeczy (IoT). Czujniki w mostach. Monitory stanu zdrowia w szpitalach. Inteligentne zamki w domach. Urządzenia te nie wymagają megawatów. Potrzebują mikrowatów. Potrzebują energii, która jest dostępna wszędzie, bez konieczności wymiany baterii i połączeń kablowych.
Ludzka energia kinetyczna jest wszechobecna. Ona jest zawsze obecna. Dopóki ludzie się poruszają, istnieje potencjał gromadzenia energii. Tu nie chodzi o wymianę sieci energetycznej. Chodzi o wyeliminowanie konieczności stosowania baterii w miliardach małych urządzeń.
Kontrola rzeczywistości
Czy ta technologia może zasilać Twój samochód elektryczny? Nie.
Czy zastąpi gniazdko na ścianie? Absolutnie nie.
Wydajność pozostaje niska. Koszt materiałów jest nadal wysoki. Jednak w przypadku konkretnych zastosowań małej mocy jest to realne rozwiązanie. Oferuje sposób na wydłużenie żywotności baterii technologii noszenia. Zapewnia
Spalamy kalorie po prostu istniejąc. Nasze ciała są stałymi fabrykami energii, zapewniającymi funkcje życiowe nawet w stanie całkowitego odpoczynku. Ale produkujemy również energię elektryczną. Każdy, kto jeździł na rowerze, zna zasadę działania dynama, które przekształca energię mięśni w energię elektryczną potrzebną do zasilania reflektora. Koncepcja ta wykracza poza trening i obejmuje codzienne ruchy. Kilka lat temu klub nocny w Holandii wymyślił, jak zmniejszyć nacisk tańczących stóp. Pomysł ten zyskuje na popularności. Ludzie chodzą wszędzie. Każdy stopień generuje około sześciu watów.
Sieć energetyczna z chodzenia
W Tuluzie, czwartym co do wielkości mieście Francji, zainstalowano tak zwany „chodnik elektryczny”. System znany jako „Trott-Èlec” wykorzystuje małe generatory ukryte pod powierzchnią drogi. Urządzenia te działają na tej samej zasadzie co wagi łazienkowe. Kiedy nadepniesz na płyty, lekko się uginają. To działanie mechaniczne przekształca energię kinetyczną w energię elektryczną.
Projekt jest wciąż w fazie rozwoju. Urzędnicy są przekonani, że dzięki tej metodzie uda im się pokryć znaczną część zużycia energii w mieście. W szczególności zebrana energia będzie zasilać lokalną sieć oświetlenia ulicznego. Okazuje się, że prosta czynność w drodze do pracy może pomóc oświetlić drogę do domu.
Pobieranie ciepła ciała w Sztokholmie
Sztokholm odmiennie podchodzi do wykorzystania energii wytwarzanej przez człowieka. Główny dworzec kolejowy w mieście, największy w Szwecji, wykorzystuje ciepło ciała. Codziennie tysiące ludzi tłoczy się w ciasnych przestrzeniach. Robi się tam gorąco. Nieprzyjemnie gorąco. Ale to ciepło odpadowe jest cenne.
System codziennie pobiera energię cieplną od 250 000 pasażerów. Wymienniki ciepła wychwytują to ciepło i wykorzystują je do podgrzewania wody. Ciepła woda jest następnie wprowadzana do systemu grzewczego pobliskiego biurowca. Wynik? Zmniejszenie zużycia energii w budynku o 25%. To jest rozwiązanie lokalne. Może trochę. Można je jednak łatwo powielić w innych ośrodkach miejskich.
Połączenie z siłowniami
Mamy już technologię, która pozwala wykorzystać ludzki wysiłek. Po prostu nie wszędzie połączyliśmy kropki.
Pomyśl o tym.
Siłownie są pełne ludzi spalających energię na bieżniach i rowerach treningowych. Maszyny tworzą opór. Tworzą ruch. Dlaczego nie są podłączone do sieci energetycznej?
Jeśli jeden stopień wytwarza sześć watów, wyobraź sobie kilowaty generowane przez zatłoczone centrum fitness podczas porannego szczytu. Energia tam jest. To nic nie kosztuje. To jest zmarnowane.
Wystarczy jedno miasto, aby to zrozumieć i udowodnić, że to działa. Potem dołączy reszta. Kroczymy po źródle energii. Musimy po prostu zacząć to zbierać.
