Med økningen i verdensbefolkningen og utviklingen av økonomien øker nivået på strømforbruk stadig. Gjennomsnittlig hvert 15. år dobler mengden energi som forbrukes i verden. Når etterspørselen øker, og med bekymring for miljøpåvirkninger, blir behovet for alternative fornybare energikilder stadig tydeligere.
Det kanskje mest interessante som et mulig alternativ er studier av menneskekroppen som en generator av forskjellige typer energi.
Relevansen av denne tilnærmingen skyldes en rekke faktorer.
For det første er det miljøvennlig. Bare termisk energi eller kinetisk bevegelsesenergi produsert av en person i daglige forhold.
For det andre sparer du tid og ressurser for lagring og overføring av energi til nyttige applikasjoner.
Kraftverk Man
Den første vitenskapelige studien om levende organismeres evne til å generere varme dukket opp på 800-tallet. I 1791 publiserer den italienske forskeren Luigi Galvani resultatene av sitt 25-årige arbeid med tittelen Treatises on the Power of Electricity in Muscle Movement. Avhandlingen bekreftet at elektrisitet er til stede i en levende organisme, og nervene fungerer som en slags "elektriske ledninger".
Salgsfremmende video:
På XX århundre klarte forskere å bevise at menneskekroppen er et "levende kraftverk", som genererer strøm som følge av kontinuerlige kjemiske reaksjoner. Og den separate vitenskapen om elektrofysiologi ble utviklet.
En slags "energikapasitet" av en person er også kjent. Så med ett pust genereres en watt, og med et rolig skritt kan du kreve en 60-watts lyspære og til og med en telefon. Under hvile genererer en person omtrent 100 watt. Og den største energiproduksjonen oppnås under idretter - for eksempel opp til 2000 watt ved sprint.
Nå har forskjellige teknologier blitt utviklet for akkumulering av varme fra menneskekroppen og apparater for lading fra en person, som betinget kan deles inn i enheter for å samle energi til en hel gruppe mennesker og dingser til individuell bruk.
Passiv varme
I Europa og Nord-Amerika brukes allerede energieffektive hjem, der varmen som genereres av mennesker og husholdningsapparater brukes på å varme opp selve bygningen. Dette gjøres på grunn av termisk isolasjon, fraværet av ekstern ventilasjon i dens struktur og ved å installere en varmegjenvinningsanordning for å overføre den til varmeforsyningssystemet. Dermed kan beboerne oppnå besparelser på å varme opp til 90%.
I Frankrike gjør passiv oppvarming av en bygning at 17 leiligheter kan tilføres "levende" varme. For dette bruker det sosiale boligbyrået Paris Habitat varmen på kroppene til passasjerene til metroen som passerer under bygningen. Varm luft transporteres gjennom rør til varmevekslere som varmer selve bygningen.
Et vellykket eksperiment ble utført i hovedbygningen på Stockholms sentralstasjon, som er utstyrt med spesielle varmevekslere. Enhetene samler varmen som genereres av besøkende på stasjonen, og overfører den til å varme opp vannet for å varme opp den nærliggende 13-etasjes bygningen med et areal på 28 tusen kvadratmeter. I følge grove anslag kan systemet spare opptil 25% av energien som brukes til å varme opp et bygg.
Masseenergi
En annen lovende teknologi er innsamling av energi fra strømmen av mennesker. Japans japanske jernbaneselskap bestemte seg for å bruke besøksgruppene som en lovende generator. Turnstiles med piezoelektriske elementer ble plassert på stasjonen i Tokyo-t-banen, der hundretusener av mennesker passerer hver dag. Når de nærmer seg dreieskiven, tråkker besøkende på de piezoelektriske elementene som er installert i gulvet, og overfører dermed energi fra trykket fra kroppene deres.
I Nederland er det installert generatordører ved inngangen til kjøpesenteret Natuurcafe La Port. Det er her push-effekten fungerer. En slik enhet produserer opptil 4600 kWh per år.
De travleste bekker av mennesker finnes i hovedgatene i de store byene i verden, der fotgjengere i gjennomsnitt tar 50 tusen skritt om dagen. Den britiske ingeniøren Lawrence Camball-Cook fant ut hvordan man kunne bruke dette med asfalteringsplater. Spesialdesignede fleksible materialfliser bøyes litt når de trykkes. Så det er mulig å bruke den kinetiske energien til en person, som konverteres til elektrisitet. Den er rettet mot å tenne gater, bussholdeplasser og butikkvinduer. Det innovative produktet er allerede testet ved OL i London i 2012, da det ble oppnådd 20 millioner joule energi på to uker.
Idrettenergi
Ingeniører som jobber med metoder for å transformere bevegelsesenergien til mennesker, kunne åpenbart ikke passere kroppsøving og idrett. Et av de første prosjektene på dette området var Sport Art mosjonssykler, som spiller rollen som en transformator. De er utstyrt med en energikonverterer som genererer en strøm på 120 volt og mater den direkte inn i nettet. For en treningssyklus på en slik simulator er det mulig å få fra 400 til 800 watt energi. Dette vil lade kaffemaskinen, et par TV-er og bærbare datamaskiner. Enheten har til og med en mobilapp som beregner mengden produsert energi.
Det er også flere teknologiske oppfinnelser, for eksempel Socceket fotball, som forvandler den kinetiske energien fra en påvirkning til elektrisitet. I påvirkningsøyeblikket overføres den genererte energien til en pendellignende mekanisme som driver en generator. Generatoren produserer og lagrer strøm. Ballen har en effekt på seks watt, nok til å drive en LED-bordlampe eller annen liten enhet.
Batterimann
Drømmen for nesten alle brukere av lommemoduler er å gå nedover gaten og smarttelefonen din blir ladet uten ekstra batterier. Denne ideen er ennå ikke fullstendig realisert, men forskere beveger seg gradvis i denne retningen.
Koreanske forskere har utviklet en fleksibel generator som måler 10 x 10 centimeter, som er i stand til å lade opp treningsarmbånd. Energi genereres av forskjellen i temperatur mellom menneskekroppen og miljøet. Generatoren produserer opptil 40 milliwatt energi.
En lignende teknologi ble presentert av den sveitsiske smartklokkeprodusenten Sequent. Klokken fungerer ved å vifte med hånden mens du går. Og dette er ikke en "selvfôrings" -mekanisme. I stedet for en fjær er det installert en generator der, som konverterer vibrasjonene i lasten til elektrisitet.
Forskere ved Vanderbilt University har oppfunnet et element som gjør det mulig å produsere elektriske strømmer av enhver menneskelig bevegelse. Enheten er liten i størrelse og kan plasseres direkte på klær. Nyheten er at energien fra selv de minste bevegelser samles, det vil si ved frekvenser opp til 0,01 Hz, og den genereres kontinuerlig.
Det er denne teknologien som har det største potensialet for å vokse for å lade smarttelefonen mens du er på farten. Men i tillegg til å lade gadgets, ser forskere flere ekstraordinære muligheter: for eksempel klær med innebygde striper og en spesiell væske som gjør det mulig å endre farger og mønstre ved hjelp av en smarttelefon.
Det er allerede universell utvikling. For eksempel en piezoelektrisk film som kan brukes til å lagre energi når du skriver på et tastatur. Eller når du går, hvis en slik film er plassert på klær.
