Med stigningen i verdensbefolkningen og udviklingen af økonomien stiger niveauet for elforbrug konstant. I gennemsnit fordobles mængden af energi, der forbruges i verden hvert 15. år. Efterhånden som efterspørgslen stiger, og med bekymring for miljøpåvirkningerne, bliver behovet for alternative vedvarende energikilder stadig mere tydeligt.
Det måske mest interessante som mulige alternativ er undersøgelser af den menneskelige krop som generator af forskellige energityper.
Relevansen af denne tilgang skyldes en række faktorer.
For det første er det miljøvenligt. Kun termisk energi eller kinetisk bevægelsesenergi produceret af en person under daglige forhold bruges.
For det andet sparer tid og ressourcer til opbevaring og overførsel af energi til nyttige applikationer.
Kraftværk mand
Den første videnskabelige undersøgelse af levende organismeres evne til at generere varme optrådte i det 8. århundrede. I 1791 offentliggør den italienske videnskabsmand Luigi Galvani resultaterne af sit 25-årige arbejde med titlen Treatises on the Power of Electricity in Muscle Movement. Afhandlingen bekræftede, at elektricitet er til stede i en levende organisme, og nerverne fungerer som en slags "elektriske ledninger".
Salgsfremmende video:
I XX århundrede formåede forskere at bevise, at den menneskelige krop er et "levende kraftværk", der genererer elektricitet som et resultat af kontinuerlige kemiske reaktioner. Og den separate videnskab inden for elektrofysiologi blev udviklet.
En slags "energikapacitet" af en person er også kendt. Så med et åndedrag genereres en watt, og med et roligt trin kan du tænde en 60-watts pære og endda en telefon. Under hvile genererer en person ca. 100 watt. Og den største energiproduktion opnås under sportsgrene - op til 2000 watt, for eksempel ved sprintning.
På nuværende tidspunkt er der udviklet forskellige teknologier til akkumulering af varme i menneskekroppen og enheder til genopladning fra en person, som betinget kan opdeles i enheder til opsamling af energi til en hel gruppe mennesker og gadgets til individuel brug.
Passiv varme
I Europa og Nordamerika bruges allerede energieffektive hjem, hvor den varme, der genereres af mennesker og husholdningsapparater, bruges til at opvarme selve bygningen. Dette gøres på grund af termisk isolering, fraværet af ekstern ventilation i dens struktur og ved at installere en varmegenvindingsindretning til at overføre den til varmeforsyningssystemet. Således kan beboerne opnå besparelser på opvarmning op til 90%.
I Frankrig giver passiv opvarmning af en bygning mulighed for at levere 17 lejligheder med "levende" varme. Til dette bruger socialboligselskabet Paris Habitat varmen fra kroppen af passagererne i metroen, der passerer under bygningen. Varm luft transporteres gennem rør til varmevekslere, der varmer selve bygningen.
Et vellykket eksperiment blev udført i hovedbygningen på Stockholms hovedbanegård, der er udstyret med specielle varmevekslere. Enhederne opsamler den varme, der genereres af stationens besøgende, og overfører den til opvarmning af vandet til opvarmning af den nærliggende 13-etagers bygning med et areal på 28 tusind kvadratmeter. Ifølge uslebne skøn kan systemet spare op til 25% af den energi, der bruges til opvarmning af en bygning.
Masseenergi
En anden lovende teknologi er indsamling af energi fra strømmen af mennesker. Japans japanske jernbaneselskab besluttede at bruge besøgende grupper som en lovende generator. Turnstiles med piezoelektriske elementer blev placeret på stationen i Tokyo metroen, hvor hundreder af tusinder af mennesker passerer hver dag. Når de nærmer sig drejebanen, træder de besøgende på de piezoelektriske elementer, der er installeret i gulvet, og overfører således energi fra tryk fra deres kroppe.
I Holland er der installeret generatordøre ved indgangen til Natuurcafe La Port indkøbscenter. Det er her push-effekten fungerer. En sådan enhed producerer op til 4600 kWh om året.
De travleste strømme af mennesker findes på hovedgaderne i større byer i verden, hvor fodgængere i gennemsnit tager 50 tusind trin om dagen. Den britiske ingeniør Lawrence Camball-Cook regnede ud, hvordan man kunne bruge dette med brolægningsplader. Specialdesignede fleksible materialefliser bøjes let, når de presses. Så det er muligt at bruge en persons kinetiske energi, der omdannes til elektricitet. Det er rettet mod at oplyse gader, busstoppesteder og butiksvinduer. Det innovative produkt er allerede testet ved OL i London i 2012, hvor der blev opnået 20 millioner joule energi på to uger.
Sportsenergi
Ingeniører, der arbejder med metoder til at transformere energien i bevægelse af mennesker, kunne åbenbart ikke gå forbi fysisk træning og sport. Et af de første projekter på dette område var Sport Art-cykler, der spiller rollen som en transformer. De er udstyret med en energikonverter, der genererer en strøm på 120 volt og fører den direkte ind i nettet. For en træningscyklus på en sådan simulator er det muligt at opnå fra 400 til 800 watt energi. Dette vil oplade kaffemaskinen, et par tv'er og bærbare computere. Enheden har endda en mobilapp, der beregner mængden af produceret energi.
Der er også flere teknologiske opfindelser, for eksempel Socceket fodbold, der omdanner den kinetiske energi fra en påvirkning til elektricitet. På tidspunktet for påvirkningen overføres den genererede energi til en pendullignende mekanisme, der driver en generator. Generatoren producerer og gemmer elektricitet på sin side. Kuglen har en effekt på seks watt, nok til at give en LED-bordlampe eller en anden lille enhed.
Batterimand
Drømmen for næsten alle brugere af lommeindretninger er at gå ned ad gaden, og din smartphone oplades uden yderligere batterier. Denne idé er endnu ikke fuldt ud realiseret, men forskere bevæger sig gradvist i denne retning.
Koreanske forskere har udviklet en fleksibel generator, der måler 10 x 10 centimeter, der er i stand til at genoplade fitnessarmbånd. Energi genereres af forskellen i temperatur mellem den menneskelige krop og miljøet. Generatoren producerer op til 40 milliwatt energi.
En lignende teknologi blev præsenteret af den schweiziske smarturproducent Sequent. Uret fungerer ved at vifte med hånden, mens du går. Og dette er ikke en "self-feed" -mekanisme. I stedet for en fjeder er der installeret en generator der, der konverterer belastningens vibrationer til elektricitet.
Forskere ved Vanderbilt University har opfundet et element, der gør det muligt at producere elektriske strømme ved enhver menneskelig bevægelse. Enheden er lille i størrelse og kan placeres direkte på tøj. Dets nyhed er, at energien fra selv de mindste bevægelser opsamles, det vil sige ved frekvenser op til 0,01 Hz, og at den genereres kontinuerligt.
Det er denne teknologi, der har det største potentiale for at vokse for at genoplade din smartphone mens du er på farten. Men ud over at oplade gadgets ser forskere flere ekstraordinære muligheder: for eksempel tøj med indbyggede striber og en speciel væske, der giver mulighed for at ændre farver og mønstre ved hjælp af en smartphone.
Der er allerede universel udvikling. For eksempel en piezoelektrisk film, der kan bruges til at gemme energi, når du skriver på et tastatur. Eller når man går, hvis en sådan film er placeret på tøj.
