Energie durch menschliche Bewegungen nutzbar machen
Nutzbarmachung von Energie durch menschliche Bewegungen
Alternative Energieoptionen waren und sind ein aufstrebendes Forschungsgebiet. Erfindungen zur Nutzung von Wind-, Sonnen-, Wellen- und Biomasseenergie haben die Art und Weise, wie Verbraucher ihr Leben mit Strom versorgen, verändert. Diese Formen alternativer Energie haben sich darauf ausgewirkt, wie wir unsere Häuser mit Strom versorgen, unsere Autos fahren und sogar unsere Telefone aufladen. Bei einer so großen Vielfalt an alternativen Energiequellen ist es nicht verwunderlich, dass es in diesem Sektor ständig neue Entwicklungen gibt. Der neueste Konkurrent versucht, die Energie von Biegebewegungen des Menschen zur Stromerzeugung zu nutzen.
MIT-Professor Ju Li hat zusammen mit vier Doktoranden Forschungen veröffentlicht, die eine neue Methode zur Nutzung von Energie beschreiben, die auf dem Biegen eines Metallsandwichs aus Polymer und Metallblechen basiert. Alte Systeme zur Nutzung von Energie aus kleinen Bewegungen, die denen von Ju Li ähneln, stützten sich auf das Konzept der Reibung, um Elektrizität zu erzeugen. Diese neue Idee, Energie zu nutzen, wirkt eher wie eine Lithium-Ionen-Batterie und konzentriert sich darauf, mechanische Energie aufzunehmen und diese Energie in Elektrizität umzuwandeln. Wenn das Sandwich aus Polymer und Metallen auch nur geringfügig gebogen wird, bewirkt die erzeugte Druckdifferenz, dass die Lithiumionen mit dem Polymer interagieren, um Elektrizität zu erzeugen, die zur Stromversorgung anderer Geräte verwendet werden kann.
Anfang 2015 wurde eine Technologie entwickelt, die der von Li erforschten ähnelt. Deutsche Forscher entwickelten einen Schuh, der beim Gehen Kraft gewinnt. BBC News berichtete darüber, wie der Schuh die Bewegung des Gehens nutzt, um Strom zu erzeugen, „Es gibt zwei separate Geräte: einen „Shock Harvester“, der Strom erzeugt, wenn die Ferse auf den Boden trifft, und einen „Swing Harvester“, der Strom erzeugt, wenn der Fuß schwingt“. Einschränkungen sind jedoch vorhanden, da durch diesen Prozess nicht genug Energie erzeugt werden kann, um ein Smartphone überhaupt aufzuladen.
Ähnliche Forschungen zur Stromerzeugung durch Gehen wurden auch 2008 durchgeführt. In der belebtesten Fußgängerzone der Welt am Bahnhofskreuz Shibuya in Tokio, Japan, wurde ein spezieller Bürgersteig platziert, um Strom zu erzeugen, indem die Vibrationen genutzt werden, die sich aus 900,000-Leuten ergeben, die täglich darauf treten. Die gleiche Einschränkung war jedoch vorhanden, da nicht genug Strom erzeugt wurde, um effizienten Strom zu erzeugen.
Diese neue Entwicklung bei der Umwandlung menschlicher Bewegungen in Elektrizität ist jedoch stärker, da sie sich auf die Umwandlung mechanischer Energie in Elektrizität konzentriert. Wu Wenzhuo, ein Assistenzprofessor für Wirtschaftsingenieurwesen an der Purdue University, sagte die zukünftigen Auswirkungen dieser aufkommenden Energie voraus: „… der Ausgangsstrom des demonstrierten Geräts ist sehr groß und hat eine lange Pulsdauer. Dies ist für praktische Anwendungen sehr wichtig, da die meisten anderen mechanischen Energy-Harvesting-Methoden unter dem Problem der kleinen Stromabgabe mit kurzer Impulsdauer leiden „. Das große Ausgangspotenzial durch die Nutzung dieser Energie könnte tragbare Geräte, Robotik und andere aufkommende Technologien verändern. Bei so viel Bewegung auf einer Baustelle könnte die Implementierung dieser Technologie in der Bauindustrie zu effizienteren und wirtschaftlicheren Abläufen für Unternehmen führen.
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