Visio

Energy harvesting –energiaa ympäristöstä

Langattomuus on lumonnut meidät vaivattomuudellaan. Lankapuhelin on yhä harvinaisempi kapistus ja tietokonekin kytketään yhä harvemmin langalliseen Ethernet-verkkoon. Tietoliikenne on vapautunut kuparin kahleista, mutta energian siirto ei ole – vielä.

Langaton tiedonsiirto on arkipäivää. Käytämme langatonta tekniikkaa päivittäin lähes huomaamattamme. Puhelin, joukkoliikenteen älykortit, television kaukosäädin, tietokoneen verkkoyhteys. Kaikki hyödyntävät langatonta viestintää.

Laitteiden käyttöenergian tuotto ja akkujen lataaminen on edelleen piuhojen varassa. Asia on pieni mutta kiusallinen. Tyypillisesti akku piippaa kesken puhelun ja laturi on hukassa tai sovitin on väärä. Käyttö on vaivatonta, mutta akkujen ja paristojen lataaminen on edelleen langan päässä.

Markkinoille on ilmestynyt piirisarjoja, joiden avulla voidaan hyödyntää hyvin laajasti ympäristön luontaisia energialähteitä. Energiaa voi kaapata helposti toimintaympäristön pienistä lämpötilaeroista, liikkeestä ja auringosta ilman suuria rakennelmia.

Prosessiautomaatiossa WirelessHART on saanut huomiota viimeisten vuosien aikana. Mittaus- ja laitetiedon langaton siirto helpottaa suunnittelua ja laitteiden asennusta. Näidenkin laitteiden heikkous on kuitenkin käyttöenergian tuotossa. Ne on varustettu akuilla, joiden käyttöikä vaihtelee päivityssyklistä riippuen 1–7 vuoteen. Mitä useammin tietoa siirretään, sitä lyhyemmän aikaa akut kestävät.

Langatonta virtaa

Langattomien laitteiden langattomaan lataamiseen on paneuduttu voimakkaasti. Energiantarpeen pieneneminen on vauhdittanut kehitystä. Esimerkiksi puhelinvalmistajat tutkivat laitteiden lataamismahdollisuutta radioaalloilla. Ideana on hyödyntää tukiasemien ja radiolähettimien tuottamaa sähkömagneetista energiaa ja muuntaa se latausvirraksi.

Japanilainen Brother on kehittänyt AAA-kokoluokan sormipariston, joka latautuu tärinästä. Paristo sisältää kondensaattorin, jota ladataan pariston sisään integroidulla tärinägeneraattorilla.

Kaikkialla läsnä oleva tietotekniikka vaatii tilanteeseen sopivaa energialähdettä. Sykemittarit, vaatteisiin integroitu elektroniikka ja kännykän lataaminen liikkeessä. Miltä kuulostaisi tärinän muuttaminen latausvirraksi urheilukenkien pietsosähköisillä kumiantureilla tai kehon lämmön hyödyntäminen laitteen teholähteenä?

Langattomien mittalaitteiden lisääntyminen ajaa kehitystä hajautettujen ympäristöstä käyttöenergiansa ottavien laiteratkaisujen suuntaan. Samalla energiatehokkuus paranee ja vihreät arvot kukoistavat.


Lisätietoja:

www.micropelt.com
www.adaptivenergy.com
www.linear.com
www.microstrain.com

Julkaistu: 03.11.2010