O conceito parece algo saído de um romance steampunk ou de um aviso distópico. Estamos falando sobre colher energia do movimento humano. Parece arcaico. Impraticável. Mas não é.
Os humanos são baterias ambulantes. Um adulto saudável gera cerca de 100 quilowatts-hora de energia por ano. Você produz isso apenas por existir. Caminhando. Respirando.
No entanto, raramente capturamos esse resultado. A maior parte se dissipa como calor. Está perdido na atmosfera. Mas as novas tecnologias em França e na Suécia estão a provar que podemos explorar esta central eléctrica interna sem transformar as pessoas em escravos de galera dos tempos modernos.
O mito do movimento desperdiçado
Durante décadas, a ideia de que o movimento humano poderia alimentar qualquer coisa além de um relógio de pulso foi rejeitada como cientificamente estranha. A matemática parecia sugerir o contrário. A quantidade de energia cinética liberada por uma única etapa é minúscula. Não é nem de longe suficiente para acender uma lâmpada, muito menos carregar um telefone ou alimentar uma casa.
“A maior parte da energia produzida pelo corpo humano é perdida na forma de calor. Capturá-la requer mais do que apenas um piso piezoelétrico.”
É por isso que as tentativas anteriores falharam. Eles dependiam de sensores de pressão simples. Eles ignoraram a eficiência. Eles não tinham escala para reduzir o consumo de energia. Mas a paisagem está mudando. O foco passou da geração de energia em massa para a coleta de microenergia para dispositivos de baixo consumo de energia.
Passos suecos e pisos franceses
Duas abordagens distintas estão emergindo da Europa. Eles não confiam na força bruta. Eles confiam na precisão.
Na Suécia, os investigadores estão a analisar as infra-estruturas. Eles estão incorporando materiais piezoelétricos em áreas de alto tráfego. Pense em estações de trem. Plataformas de metrô movimentadas. O objetivo não é alimentar a rede. É para alimentar os sensores que monitoram essa mesma rede. Quando milhares de pessoas caminham diariamente sobre estes ladrilhos, o estresse mecânico coletivo cria eletricidade. É um gotejamento. Mas é consistente.
A França está seguindo um caminho diferente. Aqui, a inovação é vestível. O foco está em roupas e calçados. A tecnologia converte o movimento das articulações – a flexão de um joelho, a flexão de um tornozelo – em corrente elétrica. Esses dispositivos são projetados para coletar energia durante atividades normais. Andando. Correndo. Até dançando.
Por que é importante agora
Você pode perguntar por que estamos gastando dinheiro com rendimentos tão pequenos. Por que não se limitar apenas à energia solar ou eólica?
A resposta está na descentralização.
Estamos caminhando em direção a um mundo de dispositivos de Internet das Coisas (IoT). Sensores em pontes. Monitores de saúde em hospitais. Fechaduras inteligentes em residências. Esses dispositivos não precisam de megawatts. Eles precisam de microwatts. Eles precisam de energia disponível em qualquer lugar, sem a necessidade de substituições de baterias ou conexões com fio.
A energia cinética humana é onipresente. Está sempre lá. Enquanto as pessoas estiverem em movimento, existe o potencial de captação de energia. Não se trata de substituir a rede elétrica. Trata-se de eliminar a necessidade de baterias em milhares de milhões de pequenos dispositivos.
A verificação da realidade
Essa tecnologia vai alimentar seu carro elétrico? Não.
Ele substituirá o plugue da sua parede? Absolutamente não.
A eficiência permanece baixa. O custo dos materiais ainda é alto. Mas para aplicações específicas de baixo consumo de energia, é uma solução viável. Ele oferece uma maneira de prolongar a vida útil da bateria da tecnologia vestível. Ele fornece
Queimamos calorias apenas por existir. Nossos corpos são fábricas de energia constantes, executando funções essenciais mesmo quando estamos completamente imóveis. Mas também geramos energia. Qualquer pessoa que já andou de bicicleta conhece o princípio do dínamo, que converte a força muscular em eletricidade para o farol. Este conceito está se expandindo além do exercício para o movimento diário. Uma boate na Holanda descobriu há anos como aproveitar a pressão dos pés dançantes. Essa ideia está pegando. As pessoas andam por toda parte. Cada etapa gera cerca de seis watts.
A rede elétrica ambulante
Toulouse, a quarta maior cidade da França, instalou o que está sendo chamado de “calçada elétrica”. O sistema, conhecido como “Trott-Èlec”, utiliza pequenos geradores escondidos sob o pavimento. Essas unidades funcionam com o mesmo princípio de uma balança de banheiro. Quando você pisa nos pratos, eles descem ligeiramente. Esta ação mecânica converte energia cinética em eletricidade.
O projeto ainda está em fase de desenvolvimento. As autoridades estão confiantes de que podem cobrir uma parte significativa das necessidades energéticas da cidade utilizando este método. Especificamente, a energia colhida alimentará a rede de iluminação pública local. Acontece que o simples ato de se deslocar pode ajudar a iluminar o caminho para casa.
Coletando calor corporal em Estocolmo
Estocolmo adota uma abordagem diferente em relação à energia gerada pelo homem. A principal estação ferroviária da cidade, a maior da Suécia, depende do calor corporal. Milhares de pessoas se aglomeram em espaços apertados diariamente. Fica quente. Desconfortavelmente quente. Mas esse calor desperdiçado é valioso.
O sistema capta a energia térmica dos 250 mil passageiros diários. Os trocadores de calor coletam esse calor e o utilizam para aquecer água. Essa água quente flui então para o sistema de aquecimento de um prédio comercial próximo. O resultado? Uma redução de 25% na demanda energética do edifício. É uma solução localizada. Pequeno, talvez. Mas facilmente replicável em outros centros urbanos.
A conexão com a academia
Já temos a tecnologia para capturar o esforço humano. Simplesmente não conectamos os pontos em todos os lugares.
Pense nisso.
As academias estão cheias de pessoas queimando energia em esteiras e bicicletas ergométricas. As máquinas geram resistência. Eles geram movimento. Por que eles não estão conectados à rede?
Se um único passo produz seis watts, imagine os quilowatts gerados por uma academia lotada durante a hora do rush matinal. A energia está aí. É grátis. Está sendo desperdiçado.
Basta uma cidade para descobrir isso e provar que funciona. Então o resto virá. Estamos caminhando sobre uma fonte de energia. Só precisamos começar a coletá-lo.
