Førsteamanuensis Xudong Wang ved University of Wisconsin-Madison viser frem en prototype av teknologien for å generere energi fra fottrykk. (Bilde: Stephanie Precourt/UW-Madison College of Engineering)

Energi fra gulv

Føttene dine kan være den neste kilden til fornybar energi

Forskere har utviklet en billig måte å generere energi fra gulv.

Vi tramper, hopper, danser, går og løper på gulvet. Nå har forskere funnet ut en billig måte å utnytte disse aktivitetene til å produsere elektrisitet.

I en forskningsartikkel publisert i bladet Nano Energi beskriver en gruppe materialingeniører ved University of Wisconsin-Madison (UW-Madison) i USA hvordan metoden fungerer.

Statisk energi genereres når kjemisk behandlet nanofiber i tremasse vibrerer i kontakt med ubehandlet nanofiber. Dette kalles en triboelektrisk effekt. Metoden kan utnyttes for å lade batterier eller gi lys i lamper, forteller Xudung Wang, førsteamanuensis i materialvitenskap ved UW-Madison, til universitetets nettside.

– De to nanofiberelementene har ulik ladning. Når nanofibrene er i kontakt, beveger elektronene seg mellom elementene, sier Wang.

Disse bevegelsene skaper en ubalanse naturen ønsker å rette opp i.

– Men når elektronene returnerer, passerer de gjennom en ekstern krets. Denne prosessen skaper energi, forklarer Wang til UW-Madisons nettside.

Stort potensial på travle gulv

Fiberlagene generer opptil ~30 Volt og ~90 mikroampere ved et normalt mennesketråkk, skriver forskerne i artikkelen.  

– På gulv med stor trafikk, som skolekorridorer og stadioner, kan teknologien produsere en betydelig mengde energi, sier Wang.

Ettersom nanofiberelementene maksimalt er én millimeter tykke, kan flere lag integreres i gulvet. Dermed øker energiproduksjonen.

Det finnes flere løsninger hvor man produserer elektrisitet når man presser krystaller sammen, såkalt piezoelektrisitet. Pavegen er et av de mer profilerte selskapene, som blant annet har installert sine elektrisitetsproduserende gulv på Heathrow flyplass i London, en fotballbane i Rio de Janeiro og på Simon Langton School i Kent, England.

– Teknologien kan vare lengre enn gulvet

Metoden UW-Madison-teamet har utviklet skal imidlertid være mye billigere å produsere, ettersom tremasse er et rimelig materiale. De energiproduserende gulvene skal ikke være særlig dyrere enn vanlige gulv, mener Wang, som nå vil utvikle en prototype av teknologien som skal legges på universitetet.

– Våre første tester viser at teknologien kan fungere i millioner av sykluser. Med det riktige designet, tror jeg teknologien kan vare lengre enn gulvet selv, sier Wang til universitetsnettstedet.

– Interessant teknologi

Einar Halvorsen, professor ved fakultet for teknologi og maritime fag ved Høgskolen i Sørøst-Norge, sier teknologien Wang bruker er veldig interessant.

– Triboelektrisitet undersøkes mye nå for tiden. Det har mye for seg i de tilfellene du skal genere energi fra to punkter som beveger seg relativt i forhold til hverandre, som for eksempel en fot og et underlag, sier han.

– En måte å rappe energi fra folk på

Halvorsen stiller seg tvilende til om Wangs metode kan bidra til mer fornybar energiproduksjon.

– Hvis du går på et underlag som er tyngre å tråkke på, bruker du mer energi. Tenk bare på hvordan det er å tråkke i sand. Fundamentalt sett kommer energien et menneske bruker fra maten vi har spist. Derfor er det interessant å se om vinningen går opp i spinningen. Jeg skulle likt å se den beregningen som viser at man får ut noe mer energi enn den ekstra energien som kreves for å tråkke på dette gulvet, sier han.

Halvorsen ser likevel for seg flere bruksområder for metoden.

– Det kan være en måte å rappe energi fra folk på. Det kan være en tilnærmet vedlikeholdsfri energikilde som bare kan stå og virke, og en god kilde til elektrisitet på steder hvor batterier eller kabler ikke er hensiktsmessig, sier han.

Kommentarer (11)

Kommentarer (11)