Aktuálne správy Späť na správy
Technológie: Elektrina z náhodných vibrácií
Friday 26 March 2010 Zväčšiť písmo | Vytlačiť stránku
Ann Arbor 26. marca (TASR) – Novovyvinuté drobné generátory vyrábajú z náhodných neperiodických vibrácií v prostredí dostatok elektrickej energie pre pohon náramkových hodiniek, srdcových stimulátorov či bezdrôtových senzorov.
Oznámili to šéf katedry elektrotechniky a počítačovej techniky Khalil Najafi z Michiganskej univerzity v Ann Arbor (USA), ktorý je aj profesorom biomedicínskeho inžinierstva, a doktorand z tejto katedry Tzeno Galchev.
Ich generátory PFIGs (The Parametric Frequency Increased Generators) pracujú s vysokou účinnosťou. Vstupom sú náhodné neperiodické vibrácie, vedľajší produkt trebárs dopravného ruchu na mostoch, činnosti továrenských strojov, alebo pohybu ľudských končatín.
Podobné zariadenia zväčša mávajú obmedzenejšie možnosti, lebo vyžadujú pravidelné vstupy. „Obrovská väčšina environmentálnej kinetickej energie, ktorá nás bežne obklopuje, sa nevyskytuje v periodických, opakovateľných vzoroch. Energia z dopravy na rušnej ulici, na moste, či v cestnom tuneli, alebo produkovaná ľuďmi, ktorí chodia hore-dolu po schodoch, má podobu neperiodických nízkofrekvenčných vibrácií. V takých prostrediach sú naše parametrické generátory účinnejšie,“ povedal Khalil Najafi.
Zatiaľ postavili tri prototypy a na štvrtom pracujú. Dva generátory fungujú na princípe elektromagnetickej indukcie – na cievku pôsobí premenné magnetické pole. Tak pracujú aj veľké generátory. Tretí generátor má objem iba jedného centimetra kubického a využíva piezoelektrický efekt, výrobu elektriny mechanickou deformáciou.
Členovia tímu Khalila Najafia predpokladajú, že také generátory onedlho budú poháňať senzory, monitorujúce stav mostov a iných konštrukcií a vysielajúce signály do zberných stredísk, takže inšpektori získajú možnosť s predstihom odhaliť aj drobné praskliny či prejavy korózie, aké by unikli bežnej vizuálnej kontrole. Prototypy dokážu produkovať príkon až pol miliwattu (tisíciny wattu) čiže 500 mikrowattov (milióntin wattu) z typických amplitúd vibrácií, aké sa vyskytujú v ľudskom tele. Zdanlivo málo, no postačuje to na pestrú paletu aplikácií. Napríklad náramkové hodinky vyžadujú jeden až desať mikrowattov a srdcový stimulátor desať až 50 mikrowattov. „Naším konečným cieľom je pohon bezdrôtových senzorov a chirurgicky implantovaných zdravotníckych zariadení,“ povedal Tzeno Galchev.
„Ide o aplikácie, ktoré vyžadujú dlhú životnosť zariadení a kde sú výmeny vybitých batérií či pripojenia senzorov napájacími káblami ku zdrojom elektriny veľmi nákladné, finančne či inak. Batérie bývajú pri napájaní čoraz hustejšej siete bezdrôtových senzorov neefektívne, ako lepšia voľba sa javí zber energie z prostredia. Okolo bezdrôtových senzorov je hojnosť energie vo forme vibrácií, tepla, slnečného svetla a vetra,“ doplnil Khalil Najafi.
Nejde iba o senzory na monitorovanie stavu konštrukcií a zdravotnícke. V hre sú aj senzory, zabezpečujúce energetickú efektívnosť budov a sledujúce toxíny respektíve polutanty všeobecne na verejných priestranstvách. Univerzita vybavuje patentovú ochranu nových generátorov. Tzeno Galchev zasa so študentmi elektrotechniky Erkanom Aktakkaom a manažmentu Adamom Carverom založil firmu Enertia na ich komerčné využitie.
Zdroj: Komuniké University of Michigan at Ann Arbor z 22.3.2010
(spolupracovník TASR Zdeněk Urban) juh
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo ďalšie šírenie správ a fotografií zo zdrojov TASR je bez predchádzajúceho písomného súhlasu TASR porušením autorského zákona
