Batterier ikke inkludert: Hvor småskala energiinnsamling vil drive fremtiden

batteri teknologi energi ikon indikatorerDen ærverdige krystallradioen har eksistert siden begynnelsen av 1900-tallet, men av en veldig unik grunn bygger folk og bruker dem fortsatt i dag. Det er ikke spesielt høyt, det vil ikke ta tak i fjerne stasjoner, og dets estetikk vil absolutt ikke imponere vennene dine til hoity-toity. Imidlertid tilbyr dette old school-vidunderet en eneste fordel som ingen andre radioer kan: Den fungerer uten tradisjonelle strømkilder. Det stemmer - ingen ledning, ingen batterier, ingen hamsterhjul.

Hvordan er dette mulig? Fordi krystallradioer henter all kraften de trenger fra radiobølgene selv.

Ganske kult, ikke sant?

Radiobølger, skjønner du, er energi. Det fungerer slik: Radiostasjoner konverterer lyd til radiobølger som deretter beveger seg, med lysets hastighet ikke mindre, retningsvis fra senderen. Disse bølgene er i hovedsak elektromagnetiske felt - former for elektrisk energi som ikke er så forskjellige fra kraften som strømmer til strømuttakene dine, bare de sprøytes i alle retninger. Brøkmengden som faktisk når hjemmet ditt er ikke veldig potent i det hele tatt.

Utenfor andre kraftkilder, trenger krystallradioen å "høste" så mye av det nærliggende elektromagnetiske feltet som mulig. Det gjøres med en ganske betydelig antenne (vanligvis en lang strekning av kobbertråd), en "spole" som er innstilt på frekvensen (antall bølger per sekund) til ønsket stasjon, en "detektor" for å trekke ut lydsignalet, og en øretelefon for å konvertere lydsignalet tilbake til lydbølger.

Selv om selve krystallradioen falt ut av moten for en tid tilbake, er den "energihøstende" delen av ligningen - der kraften blir slukket, både bokstavelig og billedlig, ut av tynn luft - nå midt i en bemerkelsesverdig renessanse. Fra å utnytte den frenetiske energien til en danseklubb til å utnytte varmen som menneskekroppen gir, leter ingeniører til verden rundt oss etter uutnyttede energikilder. Og få resultater. Her er grunnen til at stikkontakter og batterier ikke lenger er gode nok, og hva forskere gjør med det.

Det handler om vår sult etter makt. Vi begynner våre dager med å betjene forskjellige enheter rundt hjemmene våre - vekkerklokker, brødristere, kaffekanner. Vi hopper deretter inn i bilen vår, som i seg selv har en ublåsbar tørst etter enda mer energi. Eller kanskje vi tar bussen, leker med notatblokken eller nettbrettet eller smarttelefonen eller musikkspilleren eller det håndholdte spillsystemet underveis. Til syvende og sist spiller hele dagen vår som den begynte - avhengig av forskjellige former for elektrisitet for å gjøre det vi trenger å gjøre.

  • Forbruk overbelastning

  • Innhøsting av radiobølger

  • Høsting av piezoelektrisk energi

  • Høsting av termoelektrisk energi

  • Høsting av menneskelig bevegelsesenergi

  • Tilbake fra fremtiden

Forbruk overbelastning

Det er mer enn noen få ting galt med dette bildet. For det første, uansett om vi kontinuerlig kjøper nye batterier, lader oppladbare enheter eller bare kjører enheter på vekselstrøm, er strøm en kostbar, lommeboktappende ressurs som vi aldri ser ut til å slutte å forbruke.

dødt batteri-ikon energistrøm gadgets batterilevetidI tillegg til de økonomiske kostnadene ved å holde seg juice, er det også kostnader for planeten. Ifølge Environmental Protection Agency (EPA), kjøper amerikanere nesten tre milliarder tørre cellebatterier årlig for å kjøre radioer, leker, mobiltelefoner, klokker, mobile datamaskiner og bærbart elektroverktøy. Og selv i dagens litt opplyste samfunn blir de aller fleste av disse til slutt kastet på deponier. Her vil de spaltes i løpet av flere tiår og tømme alle slags kaustiske stoffer i den omkringliggende jorda og grunnvannet. Og det er bare toppen av isfjellet - fra vannkraftdammer til atomkraftverk og dieselgeneratorer, vår tørst etter watt hamrer planeten.

"Fordi mange av den personlige, bærbare elektronikken vi nå bruker ikke krever mye strøm til å begynne med, dukker det opp muligheter for å høste tidligere ubetydelige mengder energi overalt."

Det er her energihøsting kan redde dagen. Vindturbiner og solenergi kommer umiddelbart til å tenke som eksempler på måter å tappe miljøet rundt oss for ren kraft, men begge er begrenset av tilgjengeligheten av strømkilden de høster. Du kan ikke ta nesten like mye energi når vinden ikke blåser eller solen ikke skinner.

Likevel er det et helt annet nivå av energihøsting i mindre skala. Fordi mange av den personlige, bærbare elektronikken vi nå bruker ikke krever mye strøm til å begynne med, dukker det opp muligheter for å høste tidligere ubetydelige mengder energi.

Og de kan bety telefoner, musikkspillere og bærbare datamaskiner du aldri trenger å lade igjen.

Stropp på antennene: Innhøsting av radiobølger

En av de mest fremtredende tilnærmingene til å trekke strøm fra tynn luft gir tydelig et nikk til den ærverdige krystallradioen. Det høster energi, ikke overraskende, fra radiobølger.

Ved University of Bedfordshire's Centre for Wireless Research i Luton, Storbritannia, har en trio med lyse mennesker jobbet med en løsning for radiobølgeavling de tror en dag ikke bare vil redusere forbrukernes avhengighet av batterier og vekselstrøm, men også redusere innvirkning på miljøet vårt.U of Bedfordshire David Jazani Ben Allen og Tahmina Ajmal batteri strøm oppfinnelserVi snakket med Ben Allen, som leder teamet, for å finne ut mer. Allen og hans medarbeidere fikk internasjonal oppmerksomhet i februar da de kunngjorde at de hadde utviklet teknologien og hadde inngitt en patentsøknad for radiobølging. Noen klager antydet at det var verdens første, selv om Allens gruppe bare er en av mange over hele verden som ser på de samme utsiktene. Faktisk bemerket serbisk-amerikansk forsker og sertifisert brainiac Nikola Tesla demonstrerte fenomenet trådløs energioverføring for mer enn hundre år siden. Ikke desto mindre har Allen og hans team tatt teknologien til et punkt få andre har. Ifølge Allen fokuserer teamets løsningsforslag på frekvensbåndet "som er rundt 1MHz og noen ganger kalt" AM-båndet ". Det trenger ikke være disse signalene vi høster energi fra, men vi har fokusert på middels bølger, ettersom vi tror de har fordeler sammenlignet med høyfrekvente bølger. "u av bedfordhire widget og klokkeradiobølgehøstingsenergibatterierKjernen i konseptet er en antenne - en antenne Allen ligner på en vindmølle. “(Radio) bølgen induserer en strøm inn i antennen, som vi konverterer til DC og bruker på enheten som krever strøm. Jo større antenne, jo mer strøm er tilgjengelig. Antennen er som en vindmølle - jo større vindmølle, jo mer kraft er tilgjengelig. ”

Allen er også rask med å skryte av at teknologien kan ettermonteres på eksisterende enheter og er relativt kompakt. Når det gjelder bekymringer om at utbredt radiobølgehøsting til slutt kan suge opp så mye energi at ingenting er igjen, spiller Allen igjen vindmøllekortet. “Vi bruker antenner som er veldig små og har en ubetydelig effekt på signalene - litt som effekten et barns vindmølle har på vinden. Hvis vi hadde en veldig stor enhet, ville det være vanskelig å motta et signal bak den, akkurat som mangelen på vind bak en stor vindgenerator. ”Den åpenbare oppsiden er konstanten til den høstede kilden. Som Allen forklarer, avhenger ikke radiobølgen av sollys eller vind. Det er heller ikke avhengig av varmeforskjell (konseptet bak termoelektrisk energihøsting, diskutert senere i denne artikkelen). Radiobølger er det alltid der ute, mer i storbyområder. Videre, sier Allen, "I prinsippet fungerer det bra i landlige omgivelser, og radiobølgene bør ha relativt god inntrengning i bygninger sammenlignet med de med høyere frekvenser."

“(Radio) bølgen induserer en strøm inn i antennen, som vi konverterer til DC og bruker på enheten som krever strøm. Jo større antenne, jo mer strøm er tilgjengelig. Antennen er som en vindmølle - jo større vindmølle, jo mer kraft er tilgjengelig. ”

Radiobølger pakke ikke massevis av høstbar juice, så Allen og teamet hans retter seg nå mot enheter med lavt strømforbruk - produkter som trådløse sensornettverksnoder som bare noen ganger utfører kraftkrevende handlinger og ellers forblir i ventemodus. Fremtidige kandidater inkluderer fjernkontroller og klokker.

"Noen applikasjoner vil kreve oppladbare batterier for å hjelpe med energiforsyningen, men (selv de vil bli ladet) fra høstet energi," sier Allen. “Dette vil begrense levetiden til en hvilken som helst enhet, og til slutt vil batteriet brytes ned og må byttes ut. Dette kan være etter noen år, men varierer på grunn av batteriteknologi, temperatur og ladesyklus. "

Likevel kan det hende at strømslukkere med høy avløp som tabletter og lommelykter aldri blir en del av bildet. Og hvis de er - og vi ser langt nedover veien her - vil radiobølshøsting nesten helt sikkert ikke være den eneste strømkilden. Se for deg et oppladbart batteri som er avhengig av “vanlig” lading, men som potensielt også blir fylt opp av en sammenslåing av alternativer for høsting av energi, og du begynner å få en idé om hva fremtiden kan ha.

Gode ​​vibrasjoner: Piezoelektrisk energi høsting

I mellomtiden på danseklubber over hele kloden støtter lånere glatt natten bort. Tilsynelatende vil det alltid være et sted i denne verden for de som har en fiksering for gyrasjonen. Men vi går bort. Poenget her er at noen av disse klubbene er forskjellige enn andre. Det ser ut til at det er en bevegelse for å "gjøre opp" dansesalene våre. Og fra gjenbrukt vann til takturbiner, blir bevegelsen sterkere for dagen.

Faktisk strekker den seg helt ned til gulvet. Dansegulvet, altså.

Ser du, det genereres en enorm mengde energi når dusinvis eller hundrevis av mennesker gjentatte ganger spretter til rytmen. Inntil nå forsvant den energien i gulvet og det som lå under det. Men hva om du på en eller annen måte kunne utnytte det?

Med "piezoelectricity" kan du. Det ser ut til at det er visse materialer i denne verden, krystall- og keramikkbaserte, som genererer watt når de settes under press. Hvis du plasserer disse materialene på et sted der de vil motta en konstant banking - for eksempel i gulvet i en danseklubb - har du en måte å tappe på den bankingen og produsere brukbar strøm. Faktisk gjør selskaper som Rotterdams Sustainable Dance Club allerede akkurat det, og installerer opplyste dansegulv som faktisk er selvdrivende.

Den piezoelektriske pressen er ikke begrenset til danseklubber. Det er en jernbanestasjon i Tokyo som bruker effekten til å drive displayplater og billettporter, og et fortau i Paris som juicer gatelysene.

På Cornell Nanoscale Science and Technology i Ithaca, New York, er det planer om å bringe alle disse groovy piezoelektriske tingene inn i forbrukerverdenen, om enn med en noe annen tilnærming. Navnet på antrekket er MicroGen Systems, Inc, og de involverte er tilsynelatende i det på lang sikt. Konsernsjef Mike Perrotta forteller oss at selskapet ble grunnlagt i 2007 og ble innlemmet i 2010 etter at en "større investeringskontrakt ble signert." Perrotta anslår hittil arbeidstimer til å være i området 20 000.mikrogens første generasjons enhet batteri energi piezoelektrisk generasjonKjernen i presset er MicroGens proprietære Piezoelectric Vibrational Energy Harvester (PZEH) teknologi. I følge MicroGen vil konseptet forlenge levetiden på oppladbart batteri eller eliminere behovet for batterier helt. En tidlig permutasjon er "BOLT060 MicroPower Generator", en liten tenåring som ser ut som en datamaskin-CPU. Den fungerer utelukkende med anvendt vibrasjon, og skal teoretisk fungere i 20 år eller mer.

Hvorfor en miniatyrhøstingsteknologi basert på vibrasjoner?

"Vibrasjoner er overalt, og avhenger ikke av temperaturforskjell, lys, radiofrekvens eller andre typer kilder," sier Perrotta. “Alt som er koblet til vibrerer, og mange ting har en naturlig harmonisk selv om de ikke er koblet til elektrisk. Vi har til og med hatt samtaler om å plassere disse enhetene i magen til en ku, med en temperatursensor og trådløs radio, for å overvåke husdyrs helse og forhold. Jeg har ikke sett noe koblet til husdyr ennå. "

Når det gjelder storfe, ser Perrotta for seg MicroGen piezoelektrisk teknologi i et bredt utvalg av applikasjoner med lite trekk. “Tenk på oss som et mikrokraftverk, og dermed navnet MicroGen. Lommelykter og lignende vil kreve for mye strøm (for vår teknologi) for å lade opp. Du kan imidlertid ha en lommelykt-app på mobilen din, og det fungerer ganske bra. "

"Målet vårt på forbrukerområdet er å" lade "en mobil enhet, slik at batteriene ikke slås av like raskt etter den siste plugin-ladingen."

“Tørketrommel er et annet eksempel, der dagens sensorteknologi bare måler gjennomsnittlig luftfuktighet for hele lasten, og dermed krever mer energi. Sensoren kan nå flyttes med enheten vår, og indikerer derfor mer nøyaktig fuktigheten på klærne, og stopper tørketrommelen mer nøyaktig. Dette vil spare betydelig energiforbruk. Dekktrykkovervåkingssystemer, nå i alle kjøretøyer i USA, Canada og europeiske markeder, kan være i stand til å gå uten batteri. Hvis ikke, vil systemene våre vare i hele bilens levetid, og dermed redusere antall batterier på en søppelfylling. Mange flere eksempler, spesielt på industrielle og kommersielle arenaer, er rettet mot å redusere energiforbruket, forbedre sikkerheten og sikkerheten også.

Perrotta hevder at teknologien for øyeblikket er i stand til å levere ganske milde 200 microwatt, selv om han forventer at tallet vil doble og kanskje tredoble seg på kort sikt. Den økende effektiviteten til mobile enheter kan også hjelpe. "Vi har absolutt sett en stor grad av reduksjon, i størrelsesorden 50 til 80 prosent, av strømbehovet til disse enhetene, selv de siste par årene," sier Perotta. “Vi forventer at det vil fortsette, og vår kraftuttak per kvadratmillimeter vil øke. Målet vårt i forbrukerområdet er å "lade en mobil enhet", slik at batteriene ikke slås av like raskt etter den siste plugin-ladingen. "

På kort sikt vil MicroGen-enheter være koblet til enten et solid state-batteri eller en superkondensator. Men det endelige målet, sier han, “er å være batteriløs. Imidlertid vil det meste avhenge av trendene rundt sensorer og behov for trådløs radio. "

Om MicroGens løsning oppnår disse målene, gjenstår å se, selv om det bare potensialet var nok til å tvinge New York State Energy Research and Development Authority til å tildele selskapet et stipend på 1,2 millioner dollar for bare en måned siden.

Hermetisert varme: Høsting av termoelektrisk energi

Hvis utnyttelse av energi fra radiobølger og vibrasjoner virker som en kanskje fjernet - gjorde Jetsons noen gang det? - prøv denne oppfatningen for størrelse: Power from kroppsvarme.

Likevel er det akkurat det de jobber med på Wake Forest University's Center for Nanotechnology and Molecular Materials. Teknologien kalles "termoelektrisk", og Wake Forest-tilnærmingen til termoelektrisk er merket "Power Felt." Ser ut til at bare ved å berøre dette mystiske stoffet, blir kroppsvarmen omgjort til elektrisk strøm.

Deretter vil de fortelle oss månens ikke laget av ost.

Så, hva er dette Power Felt? For det første ser det virkelig ut som stoff. Futuristisk stoff, sikkert, men stoff likevel. Laget av karbon-nanorør låst i fleksible plastfibre, kan det tilsynelatende "vikles" rundt nesten hva som helst. Folkene i Wake Forest kaller det "bærbar kraft." Og så hopper de i romskipene og flyr til hjemgalaksen.

Power Felt oppfinner David Carroll termoelektrisk energi høstingVi lar PhD-bærer David Carroll, professor i fysikk ved Wake Forest og oppfinner av Power Felt, detaljere komplikasjonene.

“Våre materialer fungerer slik som en hvilken som helst termoelektrisk modul fungerer. Se for deg at du holder en metallstang i hånden. Du tar tak i den tett i den ene enden av stangen mens den andre enden er gratis. Nå er elektronene som lager metallet fritt til å bevege seg, og hånden din varmer dem opp. Så under din hånd beveger elektronene seg raskere enn å si elektronene i den andre enden av stangen. Dette betyr at disse elektronene vil spre seg raskt og bevege seg bort fra varmekilden. Ved å flytte til den kalde enden, etterlater de et underskudd av elektron i den varme enden. De skaper et overskudd av elektroner i den kalde enden. Dette etablerer en spenning, kalt termoelektrisk spenning, og så lenge det er en forskjell i temperatur, eksisterer denne spenningen. ”

Se for deg et oppladbart batteri som er avhengig av "vanlig" lading, men som potensielt også fylles opp med en sammenslåing av alternativer for høsting av energi, og du begynner å få en ide om hva fremtiden kan ha. Problemet er at til slutt den andre enden blir varmere på grunn av termoledning av metallet. Ved å bruke mange nanofibre i en plastmatrise i stedet for metallstangen, kan elektronene fremdeles bevege seg nedover metallbanene til fibrene, men varmen er blokkert fordi den ikke transporteres over kryssene fra fiber til fiber. Slik har vi laget stoffene våre. Våre ‘metall’ fibre er karbonnanorør. Og inne i tekstilene er lag på lag med elektroniske nanofibre, slik at elektroner og hull kan strømme fritt. "

"Tenk deg," sier Carroll, "reduser ladetiden for hybridbilen din fordi varmegenvinningen kommer fra kjølemotoren eller passasjerene inne."

Carroll roser dyderne til oppfinnelsen, men han er like realistisk. Det vil ikke skifte batterier, sier han. Ikke ennå uansett. Det vil heller ikke fungere med mindre "store områder med temperaturgradient eksisterer." Menneskekroppen er et brukbart sted. Det er også panseret på en bil eller setene i et fly.

“Det vil gjøre bruken av billigere batterier mer attraktivt sett fra et markedsperspektiv. Generelt, for markedsinnsetting, vil du ikke endre for mye for raskt, så det vil bli kombinert med eksisterende batteriteknologi. Mobiltelefonene dine varer lenger på en lading. En passasjerfly kan være i stand til å bruke mindre interne generatorer, noe som sparer vekt og penger. ”

grad student corey hewitt med kraftfilt termoelektrisk energi høstingSelv om Power Felt aldri vil kjøre en elektrisk bil eller energikrevende apparater som kjøleskap (Carroll forteller oss at en kvadratcentimeter produserer "nanowatt til tiendedeler mikroovn, avhengig av tykkelse"), vil det tilsynelatende være ganske i stand til å utvide nåværende kraftstrukturer. i slike applikasjoner. "Tenk deg," sier Carroll, "reduser ladetiden for hybridbilen din fordi varmegenvinningen kommer fra kjølemotoren eller passasjerene inne."

Carroll ser også på husbygging, og sier Power Felt kan tenkes å ta stedet for Tyvek-husinnpakning for å "generere så mye strøm et billig soloppsett."

Carroll lager også en sak for Power Felt i mobilverdenen, noe som tyder på at en fargeprøve av den kan inkluderes i dekket av batterier på produksjonsstedet. Ved å bare plassere nevnte batterier på "noe varmt", vil de delvis lade seg selv. Men nok en gang, så langt uansett, er det et spørsmål om å øke i stedet for å erstatte vanlig batterilading. Carroll spør: «Har du noen gang vært på flyplassen og hadde telefonen gått tom for strøm? Ville det ikke vært hyggelig å ringe den siste samtalen for at noen skulle hente deg? Kraften fra kroppens varme kan gjøre dette. "

Running man: Høsting av menneskelig bevegelsesenergi

Så langt har vi sett en trio av konsepter som tilsynelatende er klare til å redusere vår avhengighet av tradisjonelle kraftkilder, men generelt ikke har makt til å erstatte disse kildene fullt ut. Denne trenden fortsetter for vår fjerde og siste oppføring, biomekanisk "menneskelig bevegelse" energihøsting. Det stemmer, denne teknologien utnytter kraften bare ved å bevege seg. Vil du lade opp Android? Bedre start å pusse det ølet litt raskere.

Med tanke på det viser det seg at innhøsting av biomekanisk energi ikke helt er den nye ideen den i utgangspunktet kan virke. Husk de gamle sykkellysene som ville trekke kraft fra en generator som tappet i dekkens rotasjon? Det var et helt anstendig - om ikke absurd slitsomt - eksempel på den samme prosessen.

Men helt nede på den sørlige halvkule har de et litt annet inntrykk på emnet. Her, på Biometrics Lab i Auckland Bioengineering Institute, dedikerte folkemusikk i mørket (og i lysstyrken også - dette er ingen heksebund) for å utarbeide en bedre måte. De tror de har funnet det.

"Trikset, og det er her gruppen vår kommer inn, ligger i å kontrollere disse generatorene for å produsere nyttig energi ved hjelp av kretser som er små nok og lette nok til bærbare applikasjoner."

Ideen deres, i det minste i utgangspunktet, fjerner sykkelelementet helt og ber om at du går (eller løper) i stedet. Ben O’Brien fra SoftGen, selskapet som for øyeblikket vekker liv rundt konseptet, gir mer innsikt.

“For bærbare elektroniske enheter ønsker vi å fange opp ellers bortkastet energi slik at brukeren ikke føler den ekstra belastningen. For eksempel når vi går rundt komprimerer sålene på skoene våre. Denne kompresjonen krever energi, energi som går tapt som varme. Hvis vi i stedet erstatter en del av sålen med en myk generator, kan vi fange denne energien og konvertere den til elektrisitet. ”

I likhet med alle teknologiene vi har presentert, har den grunnleggende SoftGen-ideen fulgt med oss ​​allerede i noen tid. Når det gjelder "hælstrekkgeneratorer", som de kalles, strekker den tidsrammen tiår tilbake. Men SoftGen har lagt til en ny rynke i form av "kunstige muskelgeneratorer." Oppfunnet i California ved årtusenskiftet, er kunstige muskelgeneratorer, mener O'Brien og selskap, gnisten som tar hælstrekkgeneratorer inn i fremtiden.

softgen demo kunstig muskelgenerator strøm En kunstig muskelgenerator. Brukeren skyver stangen, som direkte deformerer muskelen inne i esken og produserer strøm.

“Grunnideen,” forklarer O'Brien, “er å bruke elektrisk ladning på en deformert elastomermembran. Når deformasjonen er avslappet, økes ladningen til en høyere energitilstand. Ved å sykle deformasjonen og kontrollere når du setter ladingen på og av, kan du generere kraft med omtrent ti ganger energitettheten til konkurrerende teknologier. Alt dette med noe så enkelt som et stykke gummi. ” "Trikset, og det er her gruppen vår kommer inn, ligger i å kontrollere disse generatorene for å produsere nyttig energi ved hjelp av kretser som er små nok og lette nok til bærbare applikasjoner."

O'Brien spiller ned konseptet med en helt batterifri fremtid, og sier at energi må "glattes ut" og lagres i perioder med mindre aktivitet. Når det gjelder "enkle" tidlige mål for SoftGens merkevare for energihøsting, sier O'Brien at hælstrekkgeneratorer "kunne gi kraftige lys for sikkerhet om natten, elektronikk innebygd i skoen (a la Nike + produktserien) og medisinsk overvåking for fotpleiere. , Og la til at, "Vår spesielle nisje er lavdrevne applikasjoner. Vi jobber for å ha teknologien i et virkelig forbrukerprodukt snart. "

Det ser ut til å være mangel på tilgjengelig energi på trykk når foten slår bakken. I Energetics of Running and Running Shoes, Martyn R. Shorten hevder at det kan være så mye som 10 joule (1 joule = arbeidet som kreves for å produsere ett watt kraft i ett sekund) bortkastet energi per hvert løpetrinn. Dette er selvfølgelig musikk i ørene til folk som O'Brien. Teoretisk sett, hvis du kunne fange opp alt dette, kan du lade en smarttelefon helt av en enkelt sko i løpet av en halv times kjøretur. Og skoene dine føles ikke annerledes enn de gjør nå. ”

O'Brien ønsker alternative høstingsteknologier for energi, og erkjenner at det som kan passe bra i visse situasjoner eller hos visse mennesker, ikke vil være et universalmiddel for alle. “Det som er bra med menneskelig bevegelseskraft er at den alltid er tilgjengelig der vi er. Dette er kanskje ikke så farlig når du drar hjem på slutten av dagen og har lett tilgang til et stikkontakt, men ettersom antallet elektroniske enheter vi har med å vokse, blir det en plage å lade dem alle. Vurder nå alle gangene du ikke er ved siden av et stikkontakt, eller hvis du reiser i et land med forskjellige plugger, eller hvis du har gått av nettet - tramping eller fotturer - eller på grunn av dårlig infrastruktur eller etter en katastrofe . I alle disse tilfellene blir menneskelig bevegelseskraft et veldig attraktivt konsept. ”

[Bildekreditt: Auckland Bioengineering Institute]

Tilbake fra fremtiden

Mye tidligere i denne artikkelen diskuterte vi mediehubben rundt U of Bedfordshires radiobølgemodell. Vi har siden lært at Ben Allen og teamet hans bare er en av mange slike team over hele verden som jobber med en rekke småskala teknologier for høstenergi.

"Når du trenger watt og høstingsenheten genererer bare nanowatt eller mikrovatt, eksisterer det klart et stort gap."

Likevel er de fleste av disse konseptene fortsatt langt fra å være fullstendig prime time. Det mangler faktisk mennesker som hevder at visse tilnærminger til høsten av mikroenergi aldri vil være en seriøs levedyktig løsning. Mosey videre til steder som Physics Forum, for eksempel, hvor du finner en gaggle av hypervitenskapelige typer som pontificerer om emnet - mange med mindre enn gunstige konklusjoner.

Det primære problemet er, som vi dekket tidligere, ganske svakt kildemateriale. Når du trenger watt og høstingsenheten genererer bare nanowatt eller mikrovatt, eksisterer det klart et stort gap. Dette gapet kan lukkes noen med ytterligere teknologiske (høsting) fremskritt, ved å parre flere teknologier sammen, eller ved å holde en dedikert energilagringsenhet (batteri) med en eller annen beskrivelse permanent i ligningen. Men alle disse løsningene legger til mesteparten, kompleksiteten, kostnadene og FoU-tiden.

Dessuten er forestillingen om at noen av teknologiene eller kombinasjonen av teknologier vi har omtalt fullstendig erstatter tradisjonell kraft i høytrekkende enheter (lommelykter, nettbrett, smarttelefoner osv.) I beste fall fantastisk.

Og i mellomtiden fortsetter andre allerede forankrede teknologier å utvikle seg - solenergi er uten tvil det beste eksemplet. Storskala solapplikasjoner er nå vanlig, men småskala solenergi er allerede her - og synes tilsynelatende bra. Man trenger bare å utforske det store antallet solutstyrte radioer og lommelykter og til og med batteriladere som for tiden er på markedet for å se hvor mange selskaper som allerede har hoppet i spillet.

Men i en verden som tygger gjennom kraften som en hund gjennom en saftig biff, vil det helt klart være et økende behov for "alternativ" kraft som ikke stole på solen (eller vinden) - selv om disse løsningene er forsterkende for tradisjonelle kilder, eller til hverandre. Tatt i betraktning at hver av disse teknologiene tilsynelatende passer til et så bredt spekter av applikasjoner - og når de tas som en gruppe ser ut til å dekke nesten alle baser - ser vi en lys langsiktig fremtid for de som best kan tilpasse sine ideer over hele spekteret .

Siste innlegg

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