Energie z „elektrosmogu“  
Na řadě míst okolo nás je dostupná energie v podobě elektromagnetického záření z televizních vysílačů, mobilních sítí s wi-fi, ze satelitů nebo i z hvězd samotných. Američan Manos Tentzeris z Atlanty se rozhodl tuto energii čerpat.

 

Stále více zařízení se přesouvá na bezdrátovou komunikaci. Když jsem si pořídil do bytu nový wi-fi router, sousedům přestaly fungovat televize, které přijímají bezdrátově signál ze DVBT satelitu. To se ale lehce vyřešilo domluvou a od té doby vše funguje. Ale přišly další sítě v domě a nakonec muselo dojít k rozdělení pásem a zase to funguje. Podobných zdrojů je kolem nás celá spousta. Bezpočet rádií, mobilní sítě, vysílačky, družicové vysílání včetně GPS a do všeho se míchá i vesmír se svými signály. Profesor Manos Tentzeris z Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering se rozhodl využít to, čemu se někdy říká „elektrosmog“ jako zdroj energie. Protože se jedná o velmi široké frekvenční pásmo, nebyl tento úkol vůbec jednoduchý.

 

Zvětšit obrázek
Professor Manos Tentzeris předvádí na tiskárně vyrobenou směrovou anténu schopnou přeměnit mikrovlnné záření na stejnosměrný elektrický proud. Jde o mřížku vytištěnou na pružnou průhlednou ohebnou fólii z Kaptonu. Je určena pro frekvence až do 10 gigahertz. (Kredit: Gary Meek, GTRI).


 Výsledek svého výzkumu prezentoval na sympoziu organizace IEEE – Antény a vysílání. Jeho tým vyvinul metodu, jak bublinkovou tiskárnou nanášet na pružné podklady (papír nebo polymer) širokopásmové antény s rozsahem od 100 MHz (tedy klasické FM pásmo) až do 15 GHz. Obdobné systémy pracující především v oblasti TV pásma dokázaly získat pouze několik mikrowattů, zařízení z Georgia Tech ale už dodává stabilní příkon v řádech miliwattů. Sice si na tom neuvaříme oběd a nejspíše by to ani nedokázalo pohánět brýle pro noční vidění, které má hlavní hrdina z Cesty krve, ale tento výkon stačí pro celou řadu současných zařízení. To se týká RFID čipů stejně jako celé řady senzorů.

Zvětšit obrázek
V pravé ruce Tentzeris drží tištěný senzor a v levé anténu ve tvaru spirály pro pásmo ultrakrátkých vln využívaných například mobilními operátory. Obě zařízení jsou vytištěny na obyčejném papíru. (Kredit: Gary Meek, GTRI )

 Profesor Tentzeris navíc pracuje na vylepšení svého sběrače. Počítá s tím, že ne všechna zařízení musí pracovat pořád, ale odesílají své údaje v určitých intervalech, nebo na základě přijatého požadavku. Proto plánuje  přidat k němu superkapacitor, do kterého by se sebraná energie „střádala“ a ten by posléze mohl dodat výkon až 50mW. A to už je poměrně dost. Kromě toho lze tento systém kombinovat i s jinými zdroji energie, jako je solární nebo termočlánky. Výhodou tohoto sběrače energie je to, že funguje pořád.

 Profesor Tentzeris nyní pracuje na tisku antény, která by dokázala generovat energii z pásem od 15 do 60 GHz. Využívá k tomu v podstatě standardní materiály, ale má svoji tajnou příměs – nanočástice stříbra. Výsledkem tohoto výzkumu mohou být různé typy levných samonapájecích senzorů, vytištěných na papíře nebo na látce. Například chytré šaty, které budou sledovat váš krevní tlak, puls, teplotu a možná i obsah cukru v krvi a v případě nouze zavolají pomoc.

 

Pramen: Georgia Tech Research Institute 

 

Autor: Martin Tůma
Datum: 08.07.2011 12:36
Tisk článku

Fyzika 5 pro základní školu Metodická příručka RVP - Tesař Jiří, Jáchim František
 
 
cena původní: 132 Kč
cena: 117 Kč
Fyzika 5 pro základní školu Metodická příručka RVP
Tesař Jiří, Jáchim František
Související články:

Temnota na druhou: Jsou černé díry z temné energie?     Autor: Stanislav Mihulka (12.09.2019)
Obnovitelné zdroje a jejich spolehlivost.     Autor: Jan Kašinský (25.02.2019)
Možnosti využití geotermální energie     Autor: Jan Šafanda (18.12.2018)
Akumulace a regulace sítě     Autor: Vladimír Wagner (04.09.2018)
Jak vytěžit elektřinu z odpadního tepla?     Autor: Stanislav Mihulka (11.07.2018)



Diskuze:

Ještě poznámka k "free"

Pavel Hudecek,2011-07-17 17:38:44

Je nutno si uvědomit, že diskutované zařízení za celou svojí životnost nemá šanci získat energii potřebnou ke svému vyrobení.
Jedná se výhradně o luxus, kdy některé málo žeroucí přístroje nebudou vyžadovat výměnu baterek (bezdrátové čidlo k mereostanici, některé typy nástěnných hodin, dálkový ovladač od TV, ... obecně se to tedy týká věcí, kde musíme např. jednou rok vyměnit baterku.

Odpovědět

Spíš by mě zajímalo, jak to usměrňuje

Pavel Hudecek,2011-07-17 17:29:31

Všesměrová anténa pro 0,1-15 GHz je sice úctyhodný výkon, ale daleko zajímavější je otázka, jak pidivýkony v tomto pásmu s nezanedbatelnou účinností převést do stejnosměrné formy, aby se s tím dalo něco napájet.

Odpovědět

Pár poznámek ke "kradení"

Pavel Hudecek,2011-07-17 17:23:10

Takové "kradení" signálu provádí každý částečně vodivý předmět, který si dokážete představit: sklenice s pitím, rostliny, živočichové, uhlí, hlína, .... Na vyšších frekvencích navíc i téměř všechno ostatní: skoro všechny plasty (kromě např. teflonu a pár speciálních laminátů), beton, pískovec, dřevo...
Závěr: Drtivá většina věcí ve Vašem okolí "krade" signál. No a ten co není "ukraden", uniká bez užitku do vesmíru. Jen naprosto směšný zlomek procenta, promile, či ppm se využije v přijímačích.

Ale bývaly i možnosti opravdového kradení: Za časů velkých středovlnných a dlouhovlnných vysílačů se podobné věci dělaly. Pokud se zahrádkář nacházel ve vzdálenosti do poloviny vlnové délky od vysílače, mohl vhodně koncipovaným rezonančním topným tělesem třeba vytápět skleník a využívat k tomu jednotky až desítky procent výkonu vysílače. Bylo to ovšem poznatelné a viník nalezitelný.

Odpovědět

Honza Hloupý,2011-07-09 09:42:31

kdysi jsem slyšel historku o tom, jak lidé žijící blízko jednoho radaru Varšavské smlouvy dodávali energii žárovce jednoduchými cívkami :)

zařízení jako výrobek tohoto pana vědce omezí účinnost vysílačů, vynutí si zvýšení vysílané energie na pokrytí parazitního příjmu atd atd pořád dokola.

o důvod víc proč používat směrové antény a dodržovat starý dobrý radiový klid.

Odpovědět


Xavier Vomáčka,2011-07-11 17:07:18

Reakce na "zařízení jako výrobek tohoto pana vědce omezí účinnost vysílačů"

Naivní představa. Z fyzikální podstaty je jedno, jestli anténa přijímá signál pro zpracování v televizním tuneru nebo s ním bude nabíjet kondenzátor. Vy tedy tvrdíte, že s počtem instalovaných televizí (komplet televize + anténa) se bude zhoršovat intenzita přijímaného televizního signálu u každého z přijímačů?
Prosím (bez ironie) diskutující, aby si prvně uvědomili fyzikalní podstatu elmag záření, pak teprve diskutujme nad touto problematikou.

Odpovědět


Roman Rodak,2011-07-11 17:17:28

myslím, že táto anténa, nakoľko je tak extrémne širokpásmová, je zameraná hlavne na prijímanie prirodzeného šumu. predsa len je spoľahlivejší a "všadeprítomnejší" oproti umelým zdrojom.

Odpovědět

proč zlodějna ? @ Karel

Antonin Stefka,2011-07-08 21:26:55

co je za plotem, patří pocestnému, vyzáří se toho dost

Odpovědět


Co je za plotem, ano, ale...

Vojtěch Kocián,2011-07-08 22:14:37

...když si pocestný přenese hrábě, aby si přitáhl větve s ovocem, které za plotem původně nebyly, tak ho poženete bejkovcem.

Každá přijímací anténa bere energii nejen z plochy, kterou sama zabírá, ale i z okolí. Dá se to představit jako vír. Kdybychom v okolí vysílače rozmístili dostatečné množství přijímačů, dokážeme odčerpat prakticky všechnu vyzařovanou energii a přitom ani zdaleka nemusíme z antén vytvářet neprodyšnou kouli kolem vysílače.

Samozřejmě je otázkou, kolik takových antén by bylo potřeba, aby vyvolaly poruchu například GSM nebo WiFi sítě měřitelnou jinde než v jejich bezprostředním okolí. V žádném případě ale nejde říct, že je to energie, která by se bezezbytku bez užitku ztratila.

Odpovědět


Xavier Vomáčka,2011-07-11 14:23:22

to V.K.: Anténa "nevyžere" větší okolí než je řádově rovné čtvrtině vlnové délka daného záření. Žádný vír jako ve vaně neexistuje. Modelový příklad: 100MHz (FM radio) má vlnovou délku 3metry, takže "okolí" antény (zanedbáme polarizaci), které lze u ideální antény vyčepat je rovno necelému jednomu metru průměru. Pokud umístím tuto moji "čerpací" anténu do vzdálenosti 1km od vysílače, tak jsem schopen odčerpat jen cca 0,00001% energie vysílače. Ve vzdálenosti 10km to činní již jen cca 0,0000001% energie vysílače. Takže minimální škoda. Naopak jako stínění (a "zkrat") funguje v přírodě úplně všechno, od stromů, domů, přes kovové stožáry, ploty atd. atd. Pár důmyslných antén na tom nic nezmění.

Odpovědět


Smerovost anteny

Martin Tůma,2011-07-11 15:01:11

Pri posuzovani toho, jestli to je nebo neni zlodejna se vyplati vzit v potaz fyzikalni pravidla pro sireni elmg. vln. Takove radio a jine vysilace jsou v podstate vsesmerove, vzhledem k velikosti zarizeni je potom ztrata opravdu zanedbatelna. Radary a jine smerove spoje maji naopak velmi smerove vysilani, ale ani vykonne anteny nemaji zadni a bocni "nezadouci" smycky - pokud bude neco pohlcovat zareni techto smycek, dokonce tim prokazeme vysilaci sluzbu :)
Ale to jenom tak na okraj, kdyz u je rec o tom plzenskem pivu ;)

Odpovědět

Antonin Stefka,2011-07-08 21:25:21

Odpovědět

RFID...

Karel Š,2011-07-08 17:06:23

RFID cipy tohle samozrejme uz davno vyuzivaji, jen maji antenu naladenou na nejakou konkretni frekvenci misto sirokopasmove ... a tudiz ji taky maji mnohem mensi. Dalsi rozdil je v tom ze v pripade RFID je "napajeci" vysilac instalovan umyslne aby cipy mohly prozradit svou pritomnost, zatimco takovahle "nabijecka" sproste krade prenosovou energii od kohokoliv kdo kolem neco vysila.
Ocenuju ze to neprezentujou jako "free" zdroj energie, ale i jen to ze v souvislosti s timhle zarizenim mluvi o usporach energie mi prijde legracni, protoze porad nejde o nic jineho nez o kradeni energie z cizi kapsy.

Odpovědět

Pochyby

Miroslav Mácha,2011-07-08 15:37:07

Čím více bude tato anténa sbírat energie, tím více se bude zkracovat dosah vysílačů. Může se pak stát, že si ani nezavoláte.
Podobné systémy se dají koupit. Mají anténu naladěnou na 2,4GHz, takže si berou energii jen z vaší lokální bezdrátové sítě.

Odpovědět


Xavier Vomáčka,2011-07-11 11:51:31

Mohu vás uklidnit. Elmag záření nefunguje jako voda ve vaně (kde vytažením špuntu se veškerá voda vypustí). Stínit se dá jen to záření co dopadne na přijímací anténu, ostatní záření v ostatních směrech pokračuje dál ve své cestě a navíc díky difrakci se "zacelí" i ten stín za anténou. Takže aby jste odstínil vysílání vysílače, musel by jste tento vysílač odstínit dokonalou neprodyšnou klecí "antén", což se v praxi nikdy nepovede.

Odpovědět

Jen tak dál

Wernher Molders,2011-07-08 13:22:37

To je velmi jednoduché a nápadité řešení, doufám že se to ujme co nejdříve.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace