Отримання електроенергії за рахунок ph

В той час як люди обговорюють цінність атомної, сонячної, вугільної, вітрової та фотовольтаїчної енергії, природні системи розподіляють свої енергетичні потреби між всіма учасниками, які мають різний рівень pH. Дерево генерує електричні потоки з різниці між pH ґрунту і самого дерева. Потенційний гідроген є важливим фактором у природному врівноваженні енергій, тому що він контролює швидкість біохімічних реакцій. Це відбувається за рахунок контролю інтенсивності активності ферментів (ензимів), так як швидкість, з якою електричний струм проходить через наші тіла. Вищий рівень pH означає, що вміст чи рішення має більшу лужність та більший електричний опір. Тому, електричний струм рухається повільніше при вищому рівні pH. В кислому середовищі (нижчий рівень pH) струм тече швидше. Автомобільний акумулятор є кислим. В холодну пору року, працююча справна кислотна батарея швидко заводить ваш автомобіль. З позиції біохімії те, що є лужним є повільнішим. Порівняйте автомобільну свинцево-кислотну батарею з лужним електричним ліхтарем. Батарея ліхтарика розряджається не так швидко. Природні системи постійно використовують взаємодію, не вдаючись до використання свинцю (автомобільна батарея) чи літію (батарея ліхтаря). В живих організмах воротами для цих потоків є мембрани. Іноді мембрани дозволяють електронам пройти швидше, іноді повільніше; це є управління різницею рівня pH, який визначає потік струму.

Термоелектричність (термострум) — це перетворення температурного диференціалу в електричний струм. В нашій новій енергетичній моделі, електронне обладнання може заряджатись за рахунок теплоти людського тіла. Інститут Фраунгофера з технологій фізичних вимірювань (Німеччина) розробив спосіб отримання електричного струму з природного тепла тіла. Уявіть собі! Різниця між температурами людського тіла та середовища, що його оточує, — спекотного чи холодного довкілля генерує електрику. Зазвичай, різниця в декілька десятків градусів вважається необхідною для генерування достатньої кількості електроенергії для електричного обладнання з номінальною потужністю, однак різниця між температурою поверхні тіла і температурою зовнішнього середовища становить лише кілька градусів. «З такої різниці температур як ця може бути отриманий низький вольтаж», — пояснює Пітер Спайс, проектний менеджер в Інституті Фраунгофера. Вимірювальний пристрій фіксує струм, утворений таким температурним диференціалом, і він становить близько 200 мілівольт. Для роботи електронних пристроїв потрібні один-два вольти, а світлодіодний екран світитиме за наявності одного вольта.

Між тим, інженери з Інституту Фраунгофера (Німеччина) знайшли рішення. Замість пошуку способів створення більшої потужності —стандартного шляху, якого дотримується промисловість — інженери вміло розробили контур, який потребує значно менше енергії — всього 200 мілівольт. Вони побудували цілі електронні мережі, які не потребують ні внутрішньої батареї, ні під’єднаний до електричної мережі. Система отримує енергію лише з температури тіла. Пітер Спайс впевнений, що в майбутньому, коли будуть виконані подальші вдосконалення для перемикання систем, температурного диференціалу розміром лише 0,5° буде достатньо для генерування такої кількості електрики, якої вистачить для зарядки мобільного телефону. Саме таким чином розвиваються природні системи: використовуючи менше — досягають більшого. Саме так розвиваються природні системи, використовуючи менші потоки енергії, досягаючи необхідного їм результату, без очікування на таку масивну хвилю як світловий розряд для початку процесу. Перше можливе застосування—кардіостимулятор з нанорозмірних трубок, поштовхом до створення якого була робота Хорхе Рейнольдса

з китами, було описано раніше. Прорив Пітера Спайса дозволяє нам серйозно задуматись над тим, як звільнити себе від тягаря батарей, металів, видобування та величезної кількості енергії, необхідної для комерційної діяльності, зокрема виробництва споживчих товарів, які незабаром опиняться на сміттєзвалищі. В Синій Економіці багато інструментів можуть бути пристосовані для забезпечення роботи без використання батарей або настінних розеток. Природа безперервно надихає.

В 1999 Сейко, японський годинниковий майстер, першим приніс на ринок 500 годинників, які могли заряджатися за рахунок температури тіла людини. Заряджений лише раз, він працює протягом 10 місяців. Цей годинник став одним із найбільш популярних, які коли-небудь виготовлялись. Потужність енергогенерації залежить від температури повітря та персональної різниці температури тіла. Коли годинник одягнутий на зап’ясті, він поглинає тепло за допомогою чорного корпусу та розсіює його лицьовою стороною, генеруючи потужність за рахунок своєї термопари (термоелемента). Оскільки різниця між температурою повітря і поверхневою температурою зростає, то зростає й генерування енергії. Як тільки різниця починає зменшуватись, генерування потужності також знижується. Зрозуміло, що в майбутньому ми користуватимемось таким способом отримання енергії.

Посилання на основну публікацію