Kan housemusik løse energikrisen?

Har du nogensinde spekuleret på, hvor magtfuld du er? Ikke berømmelse, formue eller viden, men snarere hvor meget magt der er i din krop. I gennemsnit forbruger et menneske omkring 3.300 watt-timers energi hver dag, men har potentialet til at producere mere end 3 gange den mængde - op til 11.000 watt-timers strøm - fra normale kropsfunktioner såsom bevægelse og produktion af kropsvarme. At gå producerer for eksempel 163 watt strøm, mens sprint genererer mere end 1.600 watt [kilde:SPACE.com]. Hvad hvis denne watt kunne omdannes til brugbar energi?

Fornyelse af Grid-billedgalleriet

Den watt et legeme genererer er potentiel energi , og kun en lille procentdel af det kan fanges. NASA's Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) anslår, at et enkelt fodtrin kan give 1 til 2 watt [kilde:SPACE.com]. Vend et enkelt fodtrin til 84.162.203 trin, og en gruppe mennesker kunne generere nok strøm til at starte en rumfærge [kilde:Christian Science Monitor].

Ideen om at udnytte menneskers kraft er ikke kun et koncept, der udforskes af ingeniører, videnskabsmænd og "The Matrix", det er også et eksperiment på vej ind i grønt design. Et lille antal danseklubber rundt om i verden starter en danserevolution uden for Xbox og Nintendo. Sustainable Dance Club i Rotterdam, Holland og Surya i London, blandt andre, har omfavnet miljøvenlige filosofier, der manifesterer sig i alt fra de vedvarende og genbrugsmaterialer i deres indretning til deres engagement i at skabe miljøbevidsthed hos unge lånere.

En almindelig danseklub - housemusik, der dunker tre aftener om ugen - bruger 150 gange mere energi end en husstand på fire personer hvert år [kilde:Popular Mechanics]. For at minimere deres forbrug, grønner miljøvenlige danseklubber sig selv ved at tilbyde faciliteter såsom økologiske vine og øl, vandfri urinaler og toiletter, der skyller med genbrugsvand (inklusive, ja, klubgængeres sved). Nogle får endda deres strøm fra sol-, vind- og danseenergi. Danse energi? Særlige dansegulve, kendt som piezoelektriske gulve , forvandl strømmen fra klubbens fødder til elektricitet, der bruges til at drive klubben.

Kunne vi løse energikrisen ved at udnytte energien fra klubgængere med piezoelektrisk gulvbelægning?

Høste energi fra menneskelig bevægelse

Piezoelektricitet er elektrisk energi produceret af mekanisk tryk (inklusive bevægelser såsom gang). Når der påføres tryk på et objekt, produceres en negativ ladning på den udvidede side og en positiv ladning på den komprimerede side. Når trykket er lettet, flyder elektrisk strøm hen over materialet.

Lad os se på, hvordan princippet fungerer i en bevægelse som at gå. Et enkelt fodtrin forårsager pres, når foden rammer gulvet. Når gulvbelægningen er konstrueret med piezoelektrisk teknologi, opfanges den elektriske ladning, der produceres af dette tryk, af gulvsensorer, omdannes til en elektrisk ladning af piezomaterialer (normalt i form af krystaller eller keramik), og lagres derefter og bruges som strømkilde.

I 2007 foreslog to MIT kandidatstuderende ideen om at installere piezoelektriske gulve i byområder. Idéen, der blev kaldt "Crowd Farming", var at installere et gulvsystem, der ville drage fordel af piezoelektriske principper ved at høste strøm fra fodspor på overfyldte steder som togstationer, indkøbscentre, koncerter og hvor som helst, hvor store grupper af mennesker færdes. Nøglen er mængden:Et fodtrin kan kun give tilstrækkelig elektrisk strøm til at tænde to 60-watt-pærer i et sekund, men jo flere mennesker, der går hen over det piezoelektriske gulv, jo større mængder strøm produceres der. Det er ikke uden for mulighederne - cirka 28.500 fodtrin genererer energi til at drive et tog i et sekund [kilde:Christian Science Monitor]. Forestil dig, hvad den kombinerede kraft af pendleres fodtrin i myldretiden kunne gøre.

For nylig har piezoelektriske gulve debuteret i en håndfuld innovative danseklubber rundt om i verden. Disse gulve repræsenterer prototyper af "Crowd Farm"-konceptet:Bevægelsen af ​​en stor gruppe klubgæster, der danser på energifangende gulve, indsamles og bruges til at forsyne LED-lys og, i den langsigtede plan, tilføre energi til klubbens elnet .

Principperne for piezoelektricitet er blevet forstået siden det 19. århundrede, men anvendelsen i energigenererende gulve har endnu ikke vist sig at være en væsentlig strømkilde. I forsøg uden for klubberne forkastede et "smart home" studieboligeksperiment på Duke University ideen om at installere et piezoelektrisk gulv, da de høje installationsomkostninger og den nominelle mængde produceret strøm kom i vejen. I klubberne tyder de første skøn på, at en individuel klubgænger kunne generere omkring 5 til 10 watt, og på en aften, hvor dansegulvet er fyldt med bevægelige kroppe, kan energien fra gulvet dække omkring 60 procent af klubbens samlede energibehov [kilde] :Daglig post]. Nok til at redde os fra verdens energikrise? Ikke endnu.

I begyndelsen af ​​2008 installerede East Japan Railway Company (JR East) piezoelektriske puder i gulvet ved billetportene på en station i Tokyo, et igangværende eksperiment for at gøre togstationer mere energieffektive. 2008-eksperimentet fulgte efter et, der blev udført i 2006, og det var beregnet til at teste forbedringer foretaget i kraftproduktionsydelse og -kapacitet, samt fremskridt i materialets holdbarhed. Elektricitet genereret fra gulvet bruges til at forsyne faciliteter såsom belysning eller automatiske billetporte i stationen.

Mange flere oplysninger

Relaterede HowStuffWorks-artikler

• 5 skøre former for alternativ energi
• 5 måder at gøre dit hjem grønnere på
• Sådan fungerer dansende monstre
• Sådan fungerer elektricitet
• Sådan fungerer global opvarmning
• Sådan fungerer LED'er
• Hvad er ampere, watt, volt og ohm?

Flere gode links

• Club4Climate
• Sustainable Dance Club (SDC)
• IEEE:Institute of Electrical and Electronics Engineers

Kilder

• Baard, Erik. "People Power:At fange kroppens energi til arbejde på og uden for jorden." Space.com. 2001. http://www.space.com/businesstechnology/technology/body_power_011128-1.html
• "Storbritanniens første øko-natklub drevet af dunkende fødder åbner dørene." Daglig post. 2008. http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-1027362/Britains-eco- nightclub-powered-pounding-feet-opens-doors.html
• "Ofte stillede spørgsmål." Sustainable Dance Club (SDC). http://www.sustainabledanceclub.com/index.php?t=txt&tx=11
• Gaylord, Chris. "Kraften udnyttes et skridt ad gangen." The Christian Science Monitor. 2007. http://www.csmonitor.com/2007/0926/p14s02-stgn.html?page=1
• Kanellos, Michael. "Høste energi fra faldende regndråber." CNET nyheder. 2008. http://news.cnet.com/greentech/?keyword=%22piezoelectric%22
• Mor, Wayne. "Eco-Disco:Selvforsynende dansegulv til at styrke First Green Nightclub." Populær mekanik. 2007. http://www.popularmechanics.com/blogs/science_news/4224574.html
• "MIT-duoen ser folk-drevet 'Crowd Farm'." MIT News Office. Massachusetts Tekniske Institut. 2007. http://web.mit.edu/newsoffice/2007/crowdfarm-0725.html
• Piezo Systems, Inc. http://www.piezo.com/
• "Kraft fra folket." Kablet. 2006. http://www.wired.com/culture/lifestyle/commentary/imomus/2006/08/71582
• "Strømgenererende gulv testet på JR Tokyo Train Station." Japan for bæredygtighed. 2008. http://www.japanfs.org/db/2073-e
• "Piezoelektriske energikilder til boliger." Duke Smart Home Program. Duke University. http://www.smarthome.duke.edu/projects/piezo_energy.php
• Sodano, Henry A. og Daniel J. Inman. "Estimering af elektrisk ladningsoutput til piezoelektrisk energihøst." Center for Intelligente Materiale Systemer og Strukturer. Virginia Polytechnic Institute og State University. 2004. http://www.cimss.vt.edu/pdf/Journal%20Articles/Park/J09.pdf
• Thompson, Andrea. "'Crowd Farm' konverterer fodtrin til elektricitet." LiveScience. 2007. http://www.livescience.com/technology/070731_crowd_farm.html