Ubrania, dzięki którym naładujemy elektronikę? To możliwe!

Ubrania, dzięki którym naładujemy elektronikę? To możliwe!

Ile energii w postaci ciepła produkuje nasze ciało i jak tą energię wykorzystać? To pytania, które zadał sobie Nikodem Ciomcia, uczeń V Liceum Ogólnokształcącego w Gliwicach. I zaczął działać! Przygotował projekt ekologicznego i alternatywnego sposobu ładowania urządzeń bateryjnych z wykorzystaniem energii cieplnej ciała organizmów.

Podcast

Od pomysłu do projektu

Nikodem od najmłodszych lat interesował się przedmiotami ścisłymi. Lubił fizykę, chemię oraz matematykę. Startował w wielu konkursach i olimpiadach, kończąc je z sukcesami. Obecnie jest uczniem Liceum Ogólnokształcącego w Gliwicach.

Jednym z jego pomysłów było wykorzystanie energii cieplnej, którą wytwarza ludzkie ciało do ładowania urządzeń bateryjnych. Pomysł przerodził się w projekt. Nikodem postanowił pokazać go szerszemu gronu zgłaszając się do konkursu E(x)plory. To inicjatywa, który zrzesza młodych, zdolnych innowatorów z pomysłem na zmiany.

Alternatywne ładowanie – energia z życia!

Wszystko zaczęło się od pytania ile energii w postaci ciepła nasze ciało produkuje w każdym momencie naszego życia. Nikodem zaczął badać temat.

Wyzwalanie ciepła przez dorosłego, zdrowego człowieka, przebywającego w spoczynku w strefie komfortu cieplnego, wynosi 4,184 kJ · kg masy ciała -1 · h -1 . Jak łatwo obliczyć, człowiek o masie ciała 70 kg, przebywający w pozycji leżącej, w całkowitym bezruchu, uwalnia w ciągu godziny około 293 kJ ciepła, tj. mniej więcej tyle ile 80W żarówkaczytamy w opisie jego projektu. 

Licealista postanowił wykorzystać ten fakt do stworzenia ekologicznego i alternatywnego sposobu ładowania urządzeń bateryjnych.

Wyobraźmy sobie sytuację, iż jesteśmy daleko od kontaktu, gdzie byłaby możliwość podpięcia do ładowania telefonu, mamy kilka procent baterii i dzięki temu, że mamy na sobie ubrane odpowiednie ubranie, to ładujemy nasz telefonwyjaśnia w opisie projektu.

Projekt nazwał „Alternatywne ładowanie – energia z życia!”, a jego efektem ma być forma ubrania, które możemy założyć i wykorzystując własną energię naładować z jego pomocą drobną elektronikę.

 Jak to działa?

Projekt wykorzystuje zjawisko Seebecka [przyp. red. powstawanie siły elektromotorycznej w obwodzie zawierającym dwa metale lub półprzewodniki, gdy ich złącza znajdują się w różnych temperaturach] w ogniwach Peltiera [przyp.red.: wydzielanie lub pochłanianie energii pod wpływem przepływu prądu elektrycznego przez złącze w wyniku czego pochłaniania energii na jednym złączu i wydzielania energii na drugim tworzy różnicę temperatur].

Image 1

Ogniwa Peltiera byłyby odpowiednio przyłączone i podłączone do ubrania oraz ciała i za pomocą zjawiska Seebecka, które w nich zachodzi przetwarzały energię ludzkiego ciała na prąd stały. W ramach projektu Nikodem Ciomcia chce uzyskać takie napięcie i natężenie prąd, które wystarczy do naładowania telefonu komórkowego.

 Czas na prototyp

 Po sformułowaniu projektu Nikodem przystąpił do drugiej części – wyboru materiałów. Musiał wziąć pod uwagę grubość, wielkość czy przewodnictwo. Tworząc prototyp mierzył też wartości prądu wyprodukowanego przez ogniwa w różnych warunkach, w tym różnej delcie temperatur.

Ważny też był dla niego komfort i wygoda użytkowników oraz kwestie środowiskowe.

Załóżmy, iż każdy człowiek na Ziemi będzie posiadał mój produkt i będzie dziennie ładował nim baterię telefonu o pojemności 2 Ah.

8 mld * 365 dni * 2Ah * 5V = 29.200.000.000.000 Wh = 29,2 TWh rocznie

Oznacza to iż mój projekt popularnie użytkowany mógłby produkować tyle energii co dwie średniej wielkości elektronie węglowe! Jest to wynik przy dużych zaokrągleniach, lecz wzrasta ilość urządzeń bateryjnych tak jak liczba ludzi co sprawia iż produkty tworzone na podstawie mojego projektu mogłyby produkować tylko więcej czystej energii wyjaśnia Nikodem.

aktualne zdjecie portal 1800x900 36

Licealista zbiera obecnie środki finansowe na budowę prototypu. 

– Mam nadzieję, iż ten projekt przyczyni się do spowolnienia zmian klimatycznych oraz sprawi, iż nasze życie stanie się łatwiejsze – podsumowuje. 

źródło: zrzutka.pl, explory.pl/2022

fot. dzięki uprzejmości Nikodem Ciomcia

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.