Har du någonsin undrat hur stark du är? Inte kraften i berömmelse, förmögenhet eller kunskap utan snarare hur mycket kraft som finns i din kropp. I genomsnitt förbrukar en människa cirka 3 300 wattimmar energi varje dag men har potential att producera mer än 3 gånger så mycket - upp till 11 000 wattimmar energi - från normala kroppsfunktioner som rörelse och produktion av kroppsvärme. Att gå, till exempel, producerar 163 watt effekt, medan sprint genererar mer än 1 600 watt [källa:SPACE.com]. Tänk om detta wattal kunde omvandlas till användbar energi?
Förnya Grid Image Gallery
Effekten som en kropp genererar är potentiell energi , och endast en liten andel av den kan fångas. NASA:s Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) uppskattar att ett enda fotsteg kan ge 1 till 2 watt [källa:SPACE.com]. Förvandla ett enda fotsteg till 84 162 203 steg och en grupp människor kan generera tillräckligt med kraft för att starta en rymdfärja [källa:Christian Science Monitor].
Idén att utnyttja människors kraft är inte bara ett koncept som utforskas av ingenjörer, vetenskapsmän och "The Matrix", det är också ett experiment på väg in i grön design. Ett litet antal dansklubbar runt om i världen startar en dansrevolution utanför Xbox och Nintendo. Sustainable Dance Club i Rotterdam, Holland och Surya i London, bland annat, har anammat miljövänliga filosofier som manifesterar sig i allt från de förnybara och återvunna materialen i deras inredning till deras engagemang för att skapa miljömedvetenhet hos unga kunder.
En vanlig dansklubb - housemusik som dunkar tre kvällar i veckan - använder 150 gånger mer energi än ett hushåll på fyra personer varje år [källa:Popular Mechanics]. För att minimera sin konsumtion gör miljövänliga dansklubbar gröna sig själva genom att tillhandahålla bekvämligheter som ekologiska viner och öl, vattenfria urinaler och toaletter som spolas med återvunnet vatten (inklusive, ja, klubbbesökarnas svett). Vissa får till och med sin kraft från sol-, vind- och dansenergi. Dansenergi? Särskilda dansgolv, kända som piezoelektriska golv , förvandla strömmen från klubbgästernas fötter till elektricitet som används för att driva klubben.
Skulle vi kunna lösa energikrisen genom att utnyttja klubbbesökarnas energi med piezoelektriska golv?
Piezoelektricitet är elektrisk energi som produceras från mekaniskt tryck (inklusive rörelser som att gå). När tryck appliceras på ett föremål produceras en negativ laddning på den expanderade sidan och en positiv laddning på den komprimerade sidan. När trycket är lättat flyter elektrisk ström över materialet.
Låt oss titta på hur principen fungerar i en rörelse som att gå. Ett enda fotsteg orsakar tryck när foten träffar golvet. När golvet är konstruerat med piezoelektrisk teknologi, fångas den elektriska laddningen som produceras av det trycket av golvsensorer, omvandlas till en elektrisk laddning av piezomaterial (vanligtvis i form av kristaller eller keramik), och lagras sedan och används som en strömkälla.
2007 föreslog två MIT-studenter idén att installera piezoelektriska golv i stadsområden. Med namnet "Crowd Farming" var tanken att installera ett golvsystem som skulle dra fördel av piezoelektriska principer genom att skörda kraft från fotspår på trånga platser som tågstationer, gallerior, konserter och var som helst där stora grupper av människor rör sig. Nyckeln är folkmassan:Ett fotsteg kan bara ge tillräckligt med elektrisk ström för att tända två 60-watts glödlampor i en sekund, men ju fler människor som går över det piezoelektriska golvet, desto större mängd energi produceras. Det är inte bortom möjlighetens område - cirka 28 500 fotsteg genererar energi för att driva ett tåg i en sekund [källa:Christian Science Monitor]. Föreställ dig vad den kombinerade kraften av pendlares fotspår under rusningstid kunde göra.
Nyligen har piezoelektriska golv debuterat i en handfull innovativa dansklubbar runt om i världen. Dessa golv representerar prototyper av "Crowd Farm"-konceptet:Rörelsen av en stor grupp klubbgäster som dansar på energifångande golv samlas in och används för att driva LED-lampor och, i den långsiktiga planen, mata energi till klubbens elnät .
Principerna för piezoelektricitet har förståtts sedan 1800-talet men tillämpningen i energigenererande golv har ännu inte visat sig vara en betydande kraftkälla. I försök utanför klubbarna släppte ett "smarthem" studentbostadsexperiment vid Duke University tanken på att installera ett piezoelektriskt golv när de höga installationskostnaderna och den nominella mängden ström som producerades kom i vägen. I klubbarna tyder initiala uppskattningar på att en enskild klubbbesökare skulle kunna generera ungefär 5 till 10 watt, och en natt där dansgolvet är fyllt med rörliga kroppar kan energin från golvet tillgodose cirka 60 procent av klubbens totala energibehov [källa :Daglig post]. Tillräckligt för att rädda oss från världens energikris? Inte än.
Kraftgenererande golv testade i JapanI början av 2008 installerade East Japan Railway Company (JR East) piezoelektriska kuddar i golvet vid biljettportarna på en station i Tokyo, ett pågående experiment för att göra tågstationer mer energieffektiva. Experimentet 2008 följde på ett som genomfördes 2006 och var tänkt att testa förbättringar som gjorts i kraftgenereringsprestanda och kapacitet, såväl som framsteg i materialhållbarhet. El som genereras från golvet används för att driva anläggningar som belysning eller automatiska biljettportar i stationen.
