Menschen als grüne Maschinen

Wie menschliche Bewegung und Wärme grüne Produkte unterstützen können… Grüne Maschinen

Einschüchternde Begriffe sind oft mit einem recht einfachen Konzept verbunden. Wir wollen die Umwandlung von menschlicher Energie in nutzbare Energie vereinfacht darstellen.  Begriffe wie biomechanisches Energie Gewinnung, triboelektrische Nanogeneratoren, piezoelektrische Komponenten und poröses nanokomposit Material, müssen nicht abschreckend sein.

Einschüchternde Begriffe sind oft mit einem recht einfachen Konzept verbunden. Wir wollen die Umwandlung von menschlicher Energie in nutzbare Energie vereinfacht darstellen.

Begriffe wie biomechanisches Energie Gewinnung, triboelektrische Nanogeneratoren, piezoelektrische Komponenten und poröses nanokomposit Material, müssen nicht abschreckend sein.

All diese Begriffe stammen aus der Forschung, die auf der Suche nach sauberen, umweltfreundlichen Energiequellen betrieben wird.  Indem man geht, man seine Arme schwingt, speziell entworfene Stiefel trägt oder einfach nur Körperwärme erzeugt, erhält man die Möglichkeit, traditionell batterie abhängige Produkte zu vermeiden.

Es mag überraschend klingen, dass dies nicht nur eine Idee, sondern auch wirklicher Markt ist.  Die Firma PowerWatch  zum Beispiel, verkauft ausschließlich smart activity watches, die von ihrem einzigartigen thermoelektrischen Motor angetrieben werden

Das bedeutet, dass sie die vom Besitzer produzierte Körperwärme nutzt, um die Uhr anzutreiben.  Es ist nicht nur die erste Uhr dieser Art, sie ist außerdem umweltfreundlich, stylisch, wasserfest, enthält ein GPS, einen Aktivitätstracker und mehr. Keine Batterien sind erforderlich! Eine weitere Firma ist SolePower,  ein Hersteller von Arbeitsschuhen, die kinetische Energie nutzen, um Sensoren mit geringem Stromverbrauch zu betreiben, wie z.B. GPS Systeme.

AMPY ist eine weitere Firma die nicht vergessen werden sollte, das Produkt ist eine tragbare Powerbank, das mit 10.000 Schritten pro Tag oder einem Fahrradtraining seine volle Ladung erreicht.  Diese Powerbank kann dann Telefone, Smartwatches oder Fitness-Tracker mit einem einfachen USB-Stecker aufladen.

Wie das ganze funktioniert

Nach diesen Neuigkeiten und den ersten Gefühlen der Aufregung, des Schocks und des Staunens tauchen offensichtlich auch Fragen auf.  Wie funktioniert das System?  Wie grün ist es?  Wie kann es in den Alltag integriert werden?

Wir wissen, dass menschliche Bewegung und Wärme Energie erzeugen. Ein Teil dieser Energie gilt als umwandelbar, der Rest geht durch die natürlichen Bremsen des menschlichen Körpers “verloren”.

Diese Energie wird nun aufgefangen und dann in nutzbare Energie und somit in eine Batterie umgewandelt.  Dies geschieht mit Hilfe von fortschrittlichen biomechanischen “Energy Harvesting” Geräten und umwandlungs Methoden.

Laut dem Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation “beträgt die maximale Energiemenge, die geerntet werden kann, etwa 1 W pro Kilogramm Gerätegewicht. Bei einer 80 kg schweren Person, die mit ca. 4 km/h geht, beträgt die Energiegewinnung aus dem Fersenauftritt ca. 2 W.

Bei einem gelenk montierten Gerät, das auf generativer Bremsung basiert, sind die Gelenke, die die meiste Energie erzeugen, die Knie (34 W) und die Knöchel (20 W).

Zum Vergleich: 1 W reicht aus, um eine kleinere Prothese (z. B. den Proprio Foot) zu betreiben.  Allerdings reichen schon 34 W aus, um Ihr Telefon aufzuladen!

Die erfolgreiche Umwandlung von menschlicher Energie in elektrische Energie ist revolutionär und hat eine Echtzeitanwendung.  Sie kann und wird den Batteriebedarf und damit den Batterieverbrauch reduzieren, was wiederum die schädlichen Auswirkungen von Batterien (und deren Produktion) auf die Umwelt verringert. Ein Beispiel für die praktische Anwendung sind computergesteuerte Prothesen, die wieder aufgeladen werden.

Neue und innovativ gestaltete Prothesen können mittlerweile durch die Bewegung des menschlichen Körpers aufgeladen werden. Somit wird keine elektrische Stromquelle, wie zum Beispiel eine Steckdose, benötigt.

Abgesehen von dem immensen Vorteil, dass diese Energie maximal umweltfreundlich ist, ermöglicht dies denjenigen, die die Prothesen verwenden, mehr zu tun, wie zum Beispiel lange Wanderungen zu unternehmen.  Es ist schließlich kein Geheimnis, dass Steckdosen in der Natur nicht ohne weiteres verfügbar sind.

Die Praktische Umsetzung

Auf den ersten Blick mag es überwältigend erscheinen, aber mit einem scharfen Auge und dem Wunsch, nachhaltig zu sein,ist dies tatsächlich umsetzbar. Unzählige Forschungen und eine wachsende Anzahl von Produkten machen sich diese Wissenschaft zunutze.

Stellen wir uns mal folgende Fragen:

• Habe ich ein Telefon, das aufgeladen werden muss? Wenn ja, würde ich in Betracht ziehen, es mit einem Produkt aufzuladen, das kinetische Energie umwandelt?
• Besitze ich eine wiederaufladbare, batterie betriebene smart watch? Sollte ich in Erwägung ziehen, stattdessen auf eine selbsterhaltende smart activity watch umzusteigen?
• Trage ich Stiefel für die Arbeit (oder zum Spaß)? Wenn ja, lohnt es sich, in Schuhe zu investieren, die meine Energie umwandeln?

Der Erfolg und das Wachstum dieses Marktes sind nicht nur auf die Forschung und Entwicklung angewiesen, sondern auch auf die Nachfrage der Verbraucher nach nachhaltigen und grünen Alltagsprodukten.

Wenn man ein Telefon hat und eine Uhr und Schuhe trägt, sollte man in Erwägung ziehen, in eine umweltfreundlichere Option zu investieren. Unsere üblichen, weniger umweltfreundlichen Gewohnheitskäufe sollten wir anfangen zu hinterfragen. Mit steigender Nachfrage werden auch mehr Optionen, Innovationen und saubere Produkte aller Art folgen

Ist es das wert?

Wie bei allen Veränderungen im täglichen Leben kann es schwierig sein, immer auf dem Laufenden zu bleiben.  Indem man aber einfache Anpassungen vornimmt, wie z. B. Sein AMPY in die Tasche zu werfen, bevor man zu Fuß oder mit dem Fahrrad zur Arbeit geht, kann man die schädlichen Auswirkungen von Batterien verringern.

Mit dem Anstieg der Produktoptionen und der Verfügbarkeit verschiebt sich auch die Verantwortung des Verbrauchers. Umweltfreundliche Produkt Nutzer sind die treibende Kraft. Wir sind auf dem Weg zu einem selbst verwirklichten Markenbewusstsein.

Was nun?

Unsere Tipps zum weiteren Vorgehen:

• Auf dem Laufenden bleiben , indem man die Firmen-Newsletter abonniert! Zwar sind nicht viele von uns scharf auf noch mehr E-Mails, aber es ist wichtig, von den Unternehmen selbst zu hören. Somit bleiben wir auf dem laufenden was neue Produkte, neue Ideen und sogar neue konkurrenzfähige Preise angeht.
• Diese Produkte kaufen, wenn man sie braucht und auch verwenden wird!
• Diese Optionen und Ideen mit Freunden, Familie und Kollegen teilen. Ein grüner Kauf mehr ist ein umweltschädlicher Kauf weniger.
• Seine grüne Motivation nutzen! Wenn man darüber nachdenkt, mehr Sport zu treiben, mit dem Fahrrad zur Arbeit zu fahren oder zu Fuß die Stadt zu erkunden kann man auch diese Produkte nutzen, um umweltfreundliche Abenteuer zu unterstützen.
• Preislich gesehen ist eine solche Investition gar nicht so unrealistisch. Die grünen Uhren liegen zwischen 199-499€ und die AMPY’s zwischen 30-100€. Mit zunehmender Auswahl werden auch diese Preise konkurrenzfähiger werden. Diese Preise sind immer noch ähnlich zu dem Preis, der für diese Produkte in ihrer traditionellen Form bezahlt wird.

Lässt man sich durch diese neuen Erkenntnisse inspirieren, so kann man grünere Alternativen in Betracht zu ziehen.  Neue Technologien und ihre Nutzung der menschlichen Energie für sauberen Strom sind real und faszinierend.  Hier ein paar Punkte zur Anregung:

• Können wir batteriebetriebenen Kleingeräte problemlos auf menschen betriebene Geräte umstellen?
• Unterstützen wir eine praktische Umstellung weg von batteriebetriebenen Produkten?
• Wie viel sind wir bereit, für solche Produkte auszugeben?

Quellen

• https://jneuroengrehab.biomedcentral.com/articles/10.1186/1743-0003-8-22
• https://jneuroengrehab.biomedcentral.com/articles/10.1186/1743-0003-8-22
• https://piezo.com/collections/piezoelectric-energy-harvesters?_=pf&pf_t_quantity=Quantity__1
• https://www.appropedia.org/Human_energy_harvesting
• http://eh-network.org/files/human_power.pdf
• https://jneuroengrehab.biomedcentral.com/articles/10.1186/1743-0003-6-22
• https://www.science.gov/topicpages/b/biomechanical+energy+harvesting
• https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/1558925020967352
• https://www.nature.com/articles/s41378-018-0024-3
• https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520301427
• https://link.springer.com/article/10.1007/s40820-020-0373-y#Sec8
• https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.5b03680
• https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285513000360?via%3d Ihub
• https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.0c12709
• https://phys.org/news/2015-11-self-powered-e-watch-powered-wrist-movements.html
• https://www.powerwatch.com/
• https://smart.electronicsforu.com/self-powered-watches/
• https://www.scmp.com/tech/science-research/article/3108264/smartwatches-powered-wearers-cuhk-researchers-aim-harvest
• https://www.superbrightleds.com/blog/choose-right-power-supply-led-strip-lighting/2186/
• https://root-nation.com/en/articles-en/tech-en/en-how-to-choose-a-charger/
• https://discussions.apple.com/thread/8411449
• https://www.techlicious.com/tip/charge-your-iphone-android-phone-faster/
• https://futurism.com/new-tech-lets-you-charge-your-phone-just-by-walking
• http://www.solepowertech.com/
• https://gigaom.com/2014/10/09/this-device-lets-you-charge-your-phone-just-by-walking-around-or-working-out/
• https://www.kickstarter.com/projects/1071086547/ampy-power-your-devices-from-your-motion
• https://www.tesla.com/blog/magic-tesla-roadster-regenerative-braking

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