Elektřina ze ztracené energie mikrovln  
Jednoduchá mikrovlnná elektrárna těží s využitím metamateriálů energii z okolního mikrovlnného záření. Budou se časem mobily a tablety nabíjet samy?

 

Zvětšit obrázek
V jednoduchosti je síla. Kredit: Duke University.


Náš svět je prosáklý elektromagnetickým vlněním. Hodně ho přichází od Slunce a nemálo ho vyrábíme i my sami. Dohromady je to spousta energie. Část z ní už běžně využíváme, zbytek si jen tak poletuje a ztrácí se bez užitku. To se zatím týká i mikrovln, v jejich případě se ale možná situace brzy změní v náš prospěch.

 

Zvětšit obrázek
Steve Cummer (2009). Kredit: S. Cummer.


Pracuje na tom tým Dukeho univerzity, který vede Steven Cummer. Sestavili důvtipnou mikrovlnnou elektrárnu z levných materiálů, která dovede zachycovat mikrovlnné záření a vyrábět z něj elektrickou energii. Dělá to přitom s  účinností 36,8 procent, tady podobně jako moderní solární panely, jen s tím rozdílem, že nevyužívá záření naší hvězdy, ale wifi signály či vysílání satelitů. Vývojáři sestavili elektrický obvod ze soustavy pěti modulů z metamateriálu – sklolaminátu s měděným vodičem, který z mikrovln vytěží elektrický proud o napětí 7,3V. USB nabíječky pro malé elektrické přístroje přitom poskytují proud s napětím kolem 5V.

 

Zvětšit obrázek
Cummerovi kolegové předvádějí jeden modul mikrovlnné elektrárny. Kredit: Duke University


Podle Cummera a spol. je jejich design univerzální a může být použit k získávání energie ze záření o mnoha různých vlnových délkách a také z vibrací či zvukových vln. Až doposud bylo využití podobných metamateriálů spíše teoretické, teď se ukazuje, že je s nevelkou námahou lze využít v zajímavých praktických aplikacích. Lze si například představit metamateriál, který by bylo možné pokrýt stropy místností, aby se z nich neztrácel wifi signál. Pozoruhodná je i stavebnicová struktura nového zařízení. Více použitých bloků znamená více vytěžené energie z mikrovln.

 

Zvětšit obrázek
Zatím ještě mikrovlny utíkají bez užitku. Kredit: Tony Wills, Wikimedia Commons.


Vývojáři předpokládají, že po nezbytných úpravách bude možné podobný metamateriál těžící energii z mikrovln zabudovat do mobilních telefonů a podobných přístrojů, které se pak budou nabíjet automaticky, bezdrátově. Stejně tak by lidé mohli získávat elektřinu z blízkých vysílačů mobilních sítí a využít je zajímavým způsobem ve svůj prospěch.

 

 

 

Literatura

Duke University 7. 11. 2013, Applied Physics Letters 103: 163901.

Datum: 09.11.2013 14:17
Tisk článku

Energie - Smil Václav
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 159 Kč
cena: 159 Kč
Energie
Smil Václav

Diskuze:

Ano, to je typické ...

Ondi Vo,2013-11-11 14:45:25

pro vynálezce Perpetuí Mobili a jiných zázračných udělátek, že projevují absenci základních vědomostí z fyziky.
Podobný problém mají i zastánci teslových "utajených" vynálezů, jako je třeba ten o bezdrátovém přenosu el. energie.

Odpovědět

Elektrosmog

Stanislav Raška,2013-11-10 17:48:17

Asi by šlo spíše o širokospektrální elektrosmog, jehož je v obytných místnostech snad i dostatek, než od radiových vysílačů?

Odpovědět


Elektrosmog je jen módní termín

Pavel Hudecek,2013-11-11 23:53:05

Kdykoli jsem někde pracoval se spektrákem, jako hlavní rušivý signál zvenku byly nejbližší rozhlasové stanice. Vše ostatní bylo o 1-3 řády slabší. Akorát na Žižkově vyhrála TV. Když by se to všechno sečetlo, vyjdou nano-mikro watty na dm2. Určitě jsou místa, kde by se z toho mobil nabil, ale na 90 % území ČR by z toho nešly ani hodinky.

Odpovědět

Výkon

Vladimír Lieberzeit,2013-11-10 08:50:30

Ano, výkon trochu vázne. Má-li řekněme BTS výkon 30 W, my jsme 1 km od ní a vyzařovací charakteristika je striktně horizontální do výše 100 m (což je optimistické, ale udělejme tohle zjednodušení), tak nám na 1 m2 vyjde výkon 30W/(2*pi*1000m*100m) = 48 uW. Má-li připojený spotřebič průměrný příkon 250 mW (tam někde se pohybují mobilní telefony), potřeboval by na provoz anténu o ploše 5200 m2; při účinnosti 30% dokonce 17400 m2. To mi připadá poněkud nepraktické...

Další aspekt je, že použití tohoto přístupu by kradlo mobilní signál ostatním účastníkům, kteří by nám vřele poděkovali.

Odpovědět

Zajimava myslenka

Jiri Stanek,2013-11-09 16:10:29

Ale bez udaju kolik proudu z toho tece je udaj o napeti trochu na nic.

Odpovědět

Kámen úrazu je výkon

Pavel Hudecek,2013-11-09 16:06:38

Účinnost přes 30 % je sice super výsledek, ale vzhledem k tomu, že vstupní výkon je v řádu jednotek až desítek mikrowattů na čtverečný dm, je to vlastně úplně jedno. Energy harvesting je zajímavý obor, ale tohle je zrovna jedna z jeho slepých uliček. Uživit to může jen super nízkopříkonové věci, jako třeba hodinky, které i tak může léta živit baterie. K nabití mobilu by i při 100 % a velmi exponovaném místě ve městě, byly potřeba roky času a to ještě pokud zanedbáme rychlost samovybíjení, která je v reálu vyšší.

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