Odpadové elektromagnetické žiarenie ako zdroj energie
5.12.2011 08:40:31 | * qcomputerworld.cz | Počet zobrazení: 1406x
Elektromagnetické žiarenie nás obklopuje na každom kroku, či už ide o siete mobilných telefónov, Wi-Fi, GPS, alebo televízne vysielanie. Nedalo by sa nejako využiť?
Problém je, samozrejme, v tom, že zariadenie spracúvajúce univerzálne túto odpadovú energiu je ťažko predstaviteľné, veď vlnenie pokrýva obrovské rozsahy pásma (prirodzene, inak by navzájom interferovalo a nemohli by sme mať toľko rôznych typov sietí vedľa seba).
Manos Tenzeris z Georgia Tech University však tvrdí, že je schopný pripravovať jednoducho a lacno antény s veľmi širokým rozsahom použiteľného pásma - od 100 MHz do 15 GHz. Zachytávaná energia (výkon v ráde miliwattov) by mala byť dostatočná na napájanie nenáročných prístrojov, ako sú napríklad čipy RFID alebo aj niektorá ďalšia bezdrôtová elektronika, senzory monitorujúce priemyselné procesy, ale napríklad aj náš zdravotný stav alebo bezpečnosť potravín (chemický detektor). Samozrejme, že napájanie by sa uskutočňovalo už len na prednastavenej frekvencii, na ktorú by prístroj premieňal zachytenú „zmes".
Ideálne by, samozrejme, bolo, keby systém dokázal energiu aj uchovávať a šetriť ju v čase, keď by zariadenie bolo vypnuté. Tenzeris preto doplnil anténu o kondenzátor a batériu. Tým by (nie nepretržitý) výkon mohol výrazne vzrásť, a to až na úroveň okolo 50 miliwattov. Takéto zberače energie, respektíve ich siete by sa napríklad mohli využívať „zrkadlovo" vzhľadom na solárne články - dodávali by energiu v noci. Inou verziou by bol systém poslednej záchrany, ktorý by vysielal núdzový signál v okamihu, keď by iné spôsoby napájania zlyhali.
Antény sa podľa Tenzerisa navyše dajú jednoducho tlačiť na papierový alebo plastový podklad na obyčajnej atramentovej tlačiarni. Presné zloženie atramentovej emulzie výskumníci taja, vie sa však, že je v nej rozptýlené striebro v podobe nanočastíc.
Demonštračná ukážka funguje ako snímač merajúci teplotu, ktorý sa napája z energie televízneho vysielača vzdialeného viac ako kilometer. Veľká koncentrácia elektromagnetického žiarenia je na letiskách (radary, komunikácia atď.). Tu by na tejto báze mohli byť založené lacné senzory, súvisiace napr. s bezpečnosťou (detekcia výbušnín). V domácnostiach by snímače mohli sledovať vlhkosť a teplotu a optimalizovať vykurovanie a klimatizáciu. To je síce možné už dnes, ale papierová senzory by boli oproti súčasným systémom podstatne ekologickejšie, nezostával by tu žiadny toxický odpad. V elektrorozvodných sieťach by senzory napr. merali napätie, ale pritom by boli nezávislé od siete, takže by dokázali detegovať jej zlyhania.
Ďalší vývoj má smerovať k rozšíreniu použiteľného pásma smerom nahor približne až na 60 GHz.
Keby sa podobné zariadenia rozšírili, bola by tu ešte jedna výhoda. Hoci v názoroch na škodlivosť rôznych frekvencií elektromagnetického žiarenia na ľudské zdravie nepanuje všeobecná zhoda, bude ho okolo nás ďalej pribúdať. Nové spôsoby napájania by teda nielen šetrili energiu, ale navyše mali aj akúsi upratovaciu/čistiacu funkciu.