Didėjant pasaulio gyventojų skaičiui ir vystantis ekonomikai, elektros energijos suvartojimo lygis nuolat auga. Vidutiniškai kas 15 metų sunaudojamos energijos kiekis pasaulyje padvigubėja. Didėjant paklausai ir atsižvelgiant į susirūpinimą dėl poveikio aplinkai, vis akivaizdesnis tampa alternatyvių atsinaujinančių energijos šaltinių poreikis.
Ko gero, įdomiausia kaip galima alternatyva yra žmogaus kūno, kaip įvairių rūšių energijos generatoriaus, tyrimai.
- „Salik.biz“
Šio požiūrio tinkamumą lemia daugybė veiksnių.
Pirma, jis yra ekologiškas. Naudojama tik šiluminė arba kinetinė judėjimo energija, kurią žmogus sukuria kasdieninėmis sąlygomis.
Antra, taupant laiką ir išteklius energijai kaupti ir perduoti naudingoms programoms.
Elektrinės žmogus
Pirmasis mokslinis tyrimas apie gyvų organizmų gebėjimą generuoti šilumą pasirodė VIII a. 1791 m. Italų mokslininkas Luigi Galvani paskelbia savo 25 metų darbo „Traktatai apie elektros energiją raumenų judesyje“rezultatus. Traktatas patvirtino, kad gyvame organizme yra elektra, o nervai tarnauja kaip savotiški „elektros laidai“.
Reklaminis vaizdo įrašas:
XX amžiuje mokslininkams pavyko įrodyti, kad žmogaus kūnas yra „gyva jėgainė“, kurianti elektrą dėl nuolatinių cheminių reakcijų. Ir buvo sukurtas atskiras elektrofiziologijos mokslas.
Taip pat žinomas tam tikras žmogaus „energetinis pajėgumas“. Taigi, kvėpuodami sugeneruojate vieną vatą, o ramiam žingsniui galite įjungti 60 vatų lemputę ir net telefoną. Poilsio metu žmogus sukuria apie 100 vatų. Didžiausia energijos gamyba pasiekiama sportuojant - iki 2000 vatų, pavyzdžiui, sprintant.
Iki šiol jau buvo sukurtos įvairios technologijos, skirtos kaupti žmogaus organizmo šilumą, ir įrenginiai, skirti įkrauti iš žmogaus, kuriuos sąlygiškai galima suskirstyti į prietaisus, skirtus energijos kaupimui visai grupei žmonių, ir įtaisus, skirtus individualiam naudojimui.
Pasyvus karštis
Europoje ir Šiaurės Amerikoje energiją taupantys namai jau naudojami, kai žmonių ir buitinių prietaisų pagaminta šiluma sunaudojama paties pastato šildymui. Tai atliekama dėl šilumos izoliacijos, išorinės ventiliacijos nebuvimo jos struktūroje ir įrengiant šilumos atgavimo įrenginį, kad jis būtų perduotas šilumos tiekimo sistemai. Taigi gyventojai gali sutaupyti šildydami iki 90 proc.
Prancūzijoje pasyvus pastato šildymas leidžia 17 butų aprūpinti „gyva“šiluma. Tam socialinio būsto agentūra „Paris Habitat“naudoja po pastatu einančio metro keleivių kūnų šilumą. Šiltas oras per vamzdžius tiekiamas šilumokaičiams, kurie šildo patį pastatą.
Sėkmingas eksperimentas buvo atliktas pagrindiniame Stokholmo centrinės stoties pastate, kuriame įrengti specialūs šilumokaičiai. Prietaisai surenka stoties lankytojų sugeneruotą šilumą ir perduoda ją vandeniui pašildyti, kad šildytų kaimyninį 13 aukštų pastatą, kurio plotas yra 28 tūkstančiai kvadratinių metrų. Remiantis apytiksliais skaičiavimais, sistema gali sutaupyti iki 25% energijos, naudojamos pastato šildymui.
Masinė energija
Kita perspektyvi technologija yra energijos kaupimas iš žmonių srauto. Rytų Japonijos geležinkelių kompanija Japonijoje nusprendė lankytojų grupes naudoti kaip perspektyvų generatorių. Tokijos su pjezoelektriniais elementais buvo išdėstytos stotyje, esančioje Tokijo metro, kur kasdien eina šimtai tūkstančių žmonių. Artėjant prie turėklų lankytojai žengia ant grindyse įrengtų pjezoelektrinių elementų ir taip perduoda energiją iš savo kūno slėgio.
Nyderlanduose generatoriaus durys buvo įrengtos prie įėjimo į prekybos centrą „Natuurcafe La Port“. Čia veikia stūmimo efektas. Vienas toks prietaisas per metus pagamina iki 4600 kWh.
Aktyviausi žmonių srautai būna pagrindinėse didžiausių pasaulio miestų gatvėse, kur pėstieji vidutiniškai per dieną žengia 50 tūkstančių žingsnių. Britų inžinierius Lawrence'as Camball-Cookas suprato, kaip tai panaudoti grindinio plokštėms. Specialiai suprojektuotos lanksčios medžiagos plytelės šiek tiek lankstosi, kai jas spaudžia. Taigi galima panaudoti žmogaus kinetinę energiją, kuri paverčiama elektra. Jis skirtas apšviesti gatves, autobusų stoteles ir vitrinas. Inovatyvus produktas jau buvo išbandytas 2012 m. Londono olimpinėse žaidynėse, kai per dvi savaites buvo gauta 20 milijonų džaulių energijos.
Sporto energija
Inžinieriai, dirbantys prie žmonių judėjimo energijos pertvarkymo metodų, akivaizdu, negalėjo praeiti kūno kultūros ir sporto. Vienas pirmųjų šios srities projektų buvo „Sport Art“mankštos dviračiai, atliekantys transformatoriaus vaidmenį. Jie turi energijos keitiklį, kuris generuoja 120 voltų srovę ir tiekia ją tiesiai į tinklą. Vienam treniruočių ciklui tokiu treniruokliu galima gauti nuo 400 iki 800 vatų energijos. Tai įkraus kavos aparatą, porą televizorių ir nešiojamųjų kompiuterių. Įrenginys turi net mobiliąją programą, kuri apskaičiuoja pagamintos energijos kiekį.
Yra ir daugiau technologinių išradimų, pavyzdžiui, futbolo kamuolys „Socceket“, kuris kinetinę smūgio energiją paverčia elektra. Smūgio metu pagaminta energija perduodama į švytuoklį primenantį mechanizmą, kuris varo generatorių. Savo ruožtu generatorius gamina ir kaupia elektrą. Rutulio galia yra šeši vatai, jo pakanka LED stalo lempos ar kito mažo prietaiso maitinimui.
Baterijos žmogus
Beveik visų kišeninių prietaisų vartotojų svajonė yra vaikščioti gatve, o jūsų išmanusis telefonas yra įkraunamas be jokių papildomų baterijų. Ši idėja dar nebuvo iki galo įgyvendinta, tačiau mokslininkai pamažu juda šia linkme.
Korėjos mokslininkai sukūrė lankstų generatorių, kurio matmenys yra 10 x 10 centimetrų ir kuris gali įkrauti kūno rengybos apyrankes. Energija susidaro dėl skirtingo žmogaus kūno ir aplinkos temperatūros. Generatorius pagamina iki 40 milvatų energijos.
Panašią technologiją pristatė Šveicarijos išmaniųjų laikrodžių gamintojas „Sequent“. Laikrodis veikia mostelint ranka einant. Ir tai nėra „savęs maitinimo“mechanizmas. Vietoje spyruoklės ten sumontuotas generatorius, kuris krovinio virpesius paverčia elektra.
Vanderbilto universiteto tyrėjai išrado elementą, leidžiantį bet kokio žmogaus judesio metu sukelti elektros srovę. Prietaisas yra mažo dydžio ir gali būti dedamas tiesiai ant drabužių. Jos naujovė yra ta, kad surenkama net mažiausių judesių energija, tai yra dažniais iki 0,01 Hz, ir ji generuojama nuolat.
Būtent ši technologija turi didžiausią potencialą augti, norėdama įkrauti savo išmanųjį telefoną kelyje. Tačiau be įkrovimo įtaisų, mokslininkai mato ir daugiau nepaprastų galimybių: pavyzdžiui, drabužius su įmontuotomis juostelėmis ir specialų skystį, kuris leis pakeisti spalvas ir raštus naudojantis išmaniuoju telefonu.
Jau yra visuotinių pokyčių. Pavyzdžiui, pjezoelektrinė plėvelė, kuri gali būti naudojama energijai kaupti, kai rašoma klaviatūra. Arba einant, jei tokia plėvelė dedama ant drabužių.