•Notícia
L’objectiu és trobar una manera de minvar la dependència de les bateries amb què funcionen molts aparells
Electricitat amb arrels humanes
Aprofitar l’energia que produeix l’entorn i la que pot generar el cos humà per transformar-la en energia elèctrica i emmagatzemar-la és el principi de l’energy harvesting. Loreto Mateu, doctorada en Enginyeria Electrònica per la UPC, ha realitzat la seva tesi doctoral sobre aquest sistema.
09/01/2010
Haver de dependre de bateries per recarregar dispositius electrònics de baix consum es podria evitar gràcies a l’energia que genera el cos, que es coneix amb les expressions angleses energy harvesting o energy scavenging. Aquest sistema també serveix per recuperar l’energia de l’entorn i, de fet, s’utilitza en alguns dispositius per fer anar aparells o sensors.
Precisament aquest va ser el tema escollit per Loreto Mateu per fer la seva tesi doctoral, titulada Energy Harvesting from Human Passive Power, que es pot traduir per ‘Creació d’energia a través de la força humana passiva’. Titulada en Enginyeria Tècnica Industrial i en Enginyeria Superior en Electrònica, Loreto Mateu es va proposar fer l’estudi de diferents sistemes recuperadors d’energia que estan formats bàsicament per un transductor, un convertidor de potència i una bateria recarregable o condensador que emmagatzema l’energia elèctrica recuperada.“Amb l’energia recuperada es pretén alimentar dispositius de baix consum de potència que mesurin algun paràmetre físic de l’entorn de l’usuari”, explica Loreto Mateu, que actualment treballa al Departament de Power Efficient Systems de l’Institut Fraunhofer IIS de Nuremberg, a Alemanya.
La seva tesi, presentada el juny passat a l'ETS d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona, ha permès realitzar un estudi sobre com millorar els sistemes de recuperació d'energia. S'hi analitzen dos sistemes: un transductor piezoelèctric i inductiu, que transforma l’energia cinètica associada als moviments del cos humà en energia elèctrica; i un termogenerador, que converteix l’energia tèrmica del cos humà i de l’ambient en energia elèctrica.
Precisament aquest va ser el tema escollit per Loreto Mateu per fer la seva tesi doctoral, titulada Energy Harvesting from Human Passive Power, que es pot traduir per ‘Creació d’energia a través de la força humana passiva’. Titulada en Enginyeria Tècnica Industrial i en Enginyeria Superior en Electrònica, Loreto Mateu es va proposar fer l’estudi de diferents sistemes recuperadors d’energia que estan formats bàsicament per un transductor, un convertidor de potència i una bateria recarregable o condensador que emmagatzema l’energia elèctrica recuperada.“Amb l’energia recuperada es pretén alimentar dispositius de baix consum de potència que mesurin algun paràmetre físic de l’entorn de l’usuari”, explica Loreto Mateu, que actualment treballa al Departament de Power Efficient Systems de l’Institut Fraunhofer IIS de Nuremberg, a Alemanya.
La seva tesi, presentada el juny passat a l'ETS d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona, ha permès realitzar un estudi sobre com millorar els sistemes de recuperació d'energia. S'hi analitzen dos sistemes: un transductor piezoelèctric i inductiu, que transforma l’energia cinètica associada als moviments del cos humà en energia elèctrica; i un termogenerador, que converteix l’energia tèrmica del cos humà i de l’ambient en energia elèctrica.
L’ús de l’energy harvesting
En els darrers dos o tres anys ha proliferat l’ús de fonts d’alimentació comercials que fan servir energy harvesting. En un edifici intel·ligent, per exemple, on es necessita monitoritzar diversos paràmetres com ara la temperatura o la humitat de les habitacions, seria necessari utilitzar centenars de sensors. Si aquests no es recarreguessin amb les tècniques d’energy harvesting, haurien de ser recarregats constantment o bé se’ls hauria de substituir les bateries.
Pel que fa a la recuperació de l’energia humana, els experts es refereixen a la BAN (body area network), constituïda per una xarxa de sensors que mesuren paràmetres vitals d’una persona i els transmeten sense fil. Accions com ara caminar, córrer i pujar o baixar escales produeixen suficient energia per recarregar els diferents nodes que componen aquesta xarxa de sensors. Així, segons Loreto Mateu, “es pot utilitzar l’energia mecànica generada en caminar i transformar-la en energia elèctrica col•locant un material piezoelèctric de tipus polímer al peu”.
Avui, però, al mercat no estan disponibles dispositius que utilitzen l’energia generada pel cos humà perquè això significaria haver de combinar el disseny del dispositiu recuperador d’energia i els seus sensors amb tecnologia e-textil, que integraria l’electrònica als teixits.
“D’altra banda —afegeix Loreto Mateu—, els nivells de potència que es poden recuperar del cos humà són menors que els de l’entorn i això fa més difícil que sigui possible alimentar dispositius només amb energy harvesting”.
Pel que fa a la recuperació de l’energia humana, els experts es refereixen a la BAN (body area network), constituïda per una xarxa de sensors que mesuren paràmetres vitals d’una persona i els transmeten sense fil. Accions com ara caminar, córrer i pujar o baixar escales produeixen suficient energia per recarregar els diferents nodes que componen aquesta xarxa de sensors. Així, segons Loreto Mateu, “es pot utilitzar l’energia mecànica generada en caminar i transformar-la en energia elèctrica col•locant un material piezoelèctric de tipus polímer al peu”.
Avui, però, al mercat no estan disponibles dispositius que utilitzen l’energia generada pel cos humà perquè això significaria haver de combinar el disseny del dispositiu recuperador d’energia i els seus sensors amb tecnologia e-textil, que integraria l’electrònica als teixits.
“D’altra banda —afegeix Loreto Mateu—, els nivells de potència que es poden recuperar del cos humà són menors que els de l’entorn i això fa més difícil que sigui possible alimentar dispositius només amb energy harvesting”.
TESI
Autora
Loreto Mateu.
Director
Francesc Moll Echeto, del Departament d’Enginyeria Electrònica.
Títol
Creació d’energia a través de la força humana passiva.
Per què vau triar aquesta recerca?
La idea de la tesi era del grup High Performance Integrated Circuits and Systems Design, del qual forma part el professor Francesc Moll.
Àrees d’aplicació?
A la vida quotidiana es podrà recuperar energia amb dispositius integrats en els objectes quotidians.
Autora
Loreto Mateu.
Director
Francesc Moll Echeto, del Departament d’Enginyeria Electrònica.
Títol
Creació d’energia a través de la força humana passiva.
Per què vau triar aquesta recerca?
La idea de la tesi era del grup High Performance Integrated Circuits and Systems Design, del qual forma part el professor Francesc Moll.
Àrees d’aplicació?
A la vida quotidiana es podrà recuperar energia amb dispositius integrats en els objectes quotidians.
CONTACTE
NOM Loreto Mateu
EMAIL loreto.mateu@iis.fraunhofer.de
TEL +49 911 580 616 511
NOM Loreto Mateu
EMAIL loreto.mateu@iis.fraunhofer.de
TEL +49 911 580 616 511
Segueix-nos a Twitter