Следећи пут кад трчите кроз аеродром да ухватите свој авион или кренете на плесни подиј, такође бисте могли да створите чисту, зелену енергију. Барем то се нада Ксудонг Ванг-у и његовом тиму истраживача са Универзитета Висцонсин-Мадисон.
Инжињери су измислили нову врсту подова израђених од одрживих материјала који претварају кораке у употребљиву енергију. А најбољи део је што је направљен од уобичајеног отпадног материјала: дрвне пулпе.
Уз очекивани раст цена нафте одмах иза угла, проналажење нових извора енергије - зелене енергије - је од суштинске важности. Иако се чини да соларна енергија остаје, с обзиром да је соларни капацитет у САД-у сваке године порастао за 43 посто и друге иновације попут соларног текстила који су месецима удаљени од тржишта, још увек треба размишљати изван оквира сунчаног прозора.
Уђите Ванг и његов истраживачки тим.
„Ово је потпуно другачији извор енергије“, каже Ванг, ванредни професор науке о материјалу и инжењерству на УВ-М. Истраживање су спровели Ванг, његов дипломски студент, Цхунхуа Иао, и неколицина других, а објављено је у Нано Енерги овог септембра. „Солар долази од сунца, а ова врста енергије долази од људи који шетају или бициклима пролазе поред. А користи се потпуно другачије. "
Такође има потпуно другачија подручја примене од соларних јер не зависе од сунчаног неба које треба радити; све што треба је неколико људи да би га прошло. Ванг-ови подови стварају енергију вибрацијом која је позната и као трибоелектричност.
„Користимо плочу за скупљање трибоелектричне енергије израђену од целулозних влакана која су хемијски третирана како би привукла електроне“, каже Ванг, који признаје да хемијски детаљи не могу бити објављени док поступак о прегледу патента не буде завршен.
Истраживачи су хемијски третирали нано влакна дрвене целулозе од којих је под направљен од два различито наелектрисана материјала, тако да кад неко пређе по поду, та влакна тада међусобно делују, слично статичком електрицитету. Електрони који се ослобађају овом вибрацијом затим се хватају помоћу кондензатора који је причвршћен на под и енергија се складишти за каснију употребу. Укључите батерију или други уређај у кондензатор и енергија се може користити.
Нано влакна дрвене пулпе у поду хемијски су третирана са два различито наелектрисана материјала, тако да када неко пређе по поду, та влакна међусобно делују. (Степхание Прецоурт / УВ-Мадисон инжењерски факултет) Ванг верује да би његова подница могла бити следећа велика ствар за зелену градњу, јер је то јефтин обновљиви извор енергије који користи рециклажне материјале. Уградња ове врсте пода је много изводљивија од њених скупљих колега, као што су соларни панели, због употребе одрживе и обилне дрвне каше.
Ванг каже да би то могло бити постављено у областима са високим нивоом пешачког промета попут аеродрома, спортских стадиона или тржних центара. У ствари, Ванг се нада да ће се трибоелектрични подови проширити ван комерцијалне употребе и инфилтрирати се у куће као подови који могу пунити светла и уређаје. Коначни производ ће изгледати слично дрвеним подовима који су већ постављени у милионима домова.
Идеја је да се овај иновативни дизајн на крају искористи за снимање „енергије на путу“. Ипак, Ванг-ов дизајн није сличан садашњој технологији која се већ користи за ову врсту жетве - пиезоелектрични материјали на бази керамике - и, каже Ванг, „дрвена пулпа може бити осетљивији на тешке услове, што значи да ће требати боље сучеље или амбалажу да би заменио асфалт.
Као и свака врста нове технологије, постојат ће нека почетна ограничења.
„Највећи изазов трибоелектричној енергији је њена неконвенционалност“, каже Ериц Јохнсон, главни уредник часописа „ Енвиронментал Импацт Ассессмент Ревиев“ . „Да би успео, потребна су му улагања. Инвеститори воле познанство, ако не и сигурност - нешто што знају. "
Јохнсон истиче да су многе тренутне маинстреам технологије имале сличне препреке да ускоче. Солар, на пример, некада тежак за гутање концепт, сада буквално доминира тржиштем обновљивих извора енергије.
Без обзира што алтернативна енергетска индустрија и даље постиже значајне кораке на тржишту, Џонсон каже да одлука да се крене напријед са многим од ових иновација углавном мање зависи од стварне технологије, а више од економије и перципиране сигурности.
Дакле, Ванг и његов тим прво морају да направе прототип како би тестирали под у већем обиму.
"Тренутно, мали комад који тестирамо у нашој лабораторији износи око четири квадратна инча и може произвести једну миливатну снагу", каже Ванг. Тим је обавио једноставан прорачун за површину од 10 до 10 стопа прекривену трибоелектричним подовима. Претпостављајући да је просечно 10 људи ходало тим простором и да је свака особа радила два корака сваке секунде, укупан енергетски учинак био би отприлике 2 Јоулес у секунди. Другим речима, Ванг каже да би количина произведене енергије била једнака приближно 30 процената иПхоне 6 батерије.
„Будући да је ово тако исплатив приступ, јер користи рециклиране материјале, “ каже Ванг, „покушавамо да га претворимо у велике подне плоче да бисмо га инсталирали на месту са великим прометом да бисмо заиста тестирали колико енергије се може произвести.“
Они сарађују са лабораторијом шумских производа са сједиштем у Мадисону, која је једина савезна лабораторија која је посвећена истраживању шумских производа и коју првенствено користи Америчка служба за шуме. Лабораторија испоручује не само влакно дрвене целулозе, већ и помаже тиму да створи већи прототип.
Срећом, Ванг може да изабере подручје са великим прометом у кампусу УВ-М-а да га тестира. Са преко 43.000 студената у кампусу било ког од њих, његов прототип ће сигурно добити велику вежбу.
