Μπορεί το χώμα, το κρασί ή ακόμη και ένα κομμάτι ψωμί να αποτελέσουν πηγή ηλεκτρικής ενέργειας; Για τον Ιάπωνα σχεδιαστή και μηχανικό Satoshi Nakagawa η απάντηση είναι «ναι» και μάλιστα η τεχνολογία του έχει ήδη περάσει από τα πειράματα σε πραγματικές εφαρμογές.
Ο 72χρονος δημιουργός έχει αναπτύξει μια μέθοδο που ονομάζει «micropower collection» (MPC), με την οποία συλλέγει πολύ μικρές ποσότητες ηλεκτρικού ρεύματος από καθημερινά υλικά, όπως το χώμα, το νερό, τα τρόφιμα και τα οργανικά υλικά. Η ιδέα δεν υπόσχεται να αντικαταστήσει τις συμβατικές μπαταρίες ή τις μεγάλες μονάδες παραγωγής ενέργειας. Στοχεύει όμως σε κάτι διαφορετικό: μικρές ποσότητες ηλεκτρισμού για συσκευές που χρειάζονται ελάχιστη ισχύ.
Ένα εργαστήριο φωτισμένο από χώμα και κομπόστ
Η πιο εντυπωσιακή επίδειξη της τεχνολογίας βρίσκεται στην Ιαπωνία, σε ένα θερμοκήπιο-εργαστήριο που ονομάζεται «Ku-An». Στη μέση μιας πλαγιάς, στην περιοχή Hitachi-ota, το κτίσμα φωτίζεται από 800 LED, τα οποία τροφοδοτούνται από ηλεκτρική ενέργεια που συλλέγεται από περίπου 1.500 ξύλινα κιβώτια γεμάτα χώμα και κομπόστ.
Ο Nakagawa, επικεφαλής της εταιρείας σχεδιασμού Tripod Design, υποστηρίζει ότι τέτοιες λύσεις μπορεί να αποκτήσουν μεγαλύτερη σημασία όσο αυξάνονται οι ενεργειακές ανάγκες του πλανήτη. Η λογική του είναι απλή: αν ένα υλικό που βρίσκεται παντού, όπως το χώμα, μπορεί να δώσει έστω και ελάχιστη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, τότε αυτή μπορεί να αξιοποιηθεί τοπικά και χωρίς την ανάγκη σύνδεσης με το δίκτυο.
Η τεχνολογία βασίζεται σε μια αρχή που θυμίζει την πρώτη ηλεκτρική μπαταρία. Η λεγόμενη voltaic pile, που εφευρέθηκε από τον Alessandro Volta το 1799, παρήγαγε συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα μέσω διαφορετικών υλικών και ηλεκτροδίων.
Στην περίπτωση του Nakagawa, ηλεκτρόδια από υλικά όπως ο ψευδάργυρος και ο χαλκός τοποθετούνται σε υλικά που περιέχουν υγρασία ή ιόντα. Η διαδικασία δημιουργεί μικρές αλλά σταθερές ποσότητες ηλεκτρικού ρεύματος, οι οποίες μπορούν στη συνέχεια να συλλεχθούν και να αξιοποιηθούν.
Από το χώμα μέχρι το κρασί και το γαλλικό ψωμί
Το ενδιαφέρον της συγκεκριμένης προσέγγισης βρίσκεται ακριβώς στην ποικιλία των υλικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Ο Ιάπωνας εφευρέτης έχει πειραματιστεί όχι μόνο με χώμα και κομπόστ, αλλά και με υλικά καθημερινής χρήσης. Στις δοκιμές του περιλαμβάνονται ακόμη και το κρασί και το γαλλικό ψωμί, αποδεικνύοντας ότι η μέθοδος δεν περιορίζεται σε κάποιο συγκεκριμένο είδος πρώτης ύλης.
Προφανώς, οι ποσότητες ενέργειας είναι μικρές. Εκεί ακριβώς όμως βρίσκεται και η βασική ιδέα του MPC. Δεν χρειάζεται κάθε ηλεκτρική συσκευή μεγάλες ποσότητες ρεύματος.
Ένας αισθητήρας σε μια καλλιέργεια, για παράδειγμα, μπορεί να χρειάζεται ελάχιστη ενέργεια για να καταγράφει δεδομένα. Το ίδιο ισχύει για έναν αισθητήρα που παρακολουθεί τη στάθμη ενός ποταμού ή εντοπίζει κινδύνους από κατολισθήσεις.
Μπορεί να λειτουργήσει εκεί όπου δεν υπάρχει δίκτυο
Μια από τις εφαρμογές που εξετάζει ο Nakagawa αφορά απομακρυσμένες περιοχές και καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Μετά από μια φυσική καταστροφή, όταν η ηλεκτροδότηση μπορεί να έχει διακοπεί, μια μικρή ανεξάρτητη πηγή ενέργειας θα μπορούσε να τροφοδοτήσει αισθητήρες και συσκευές επικοινωνίας. Αντίστοιχα, σε αγροτικές περιοχές εκτός δικτύου, η τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για συστήματα που παρακολουθούν τις καλλιέργειες και προειδοποιούν για προσβολές από παράσιτα.
Ένα από τα πρωτότυπα που έχει δημιουργήσει είναι ένας αυτόνομος κόμβος, παρόμοιος με μικρό κολωνάκι, ο οποίος τροφοδοτείται από το έδαφος και μπορεί να μεταδίδει δεδομένα μέσω δορυφόρου.
Ο Nakagawa υποστηρίζει επίσης ότι, μετά την εγκατάσταση, το σύστημα δεν παράγει διοξείδιο του άνθρακα και δεν εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες, όπως συμβαίνει με την ηλιακή και την αιολική ενέργεια.
Ένα άλλο παράδειγμα είναι το «Lu-An»
Η δεύτερη εγκατάσταση του σχεδιαστή, το «Lu-An», λειτουργεί επίσης στην ίδια περιοχή και άνοιξε πέρυσι. Εκεί χρησιμοποιούνται περισσότερα από 2.000 πλαστικά δοχεία γεμάτα χώμα και κομπόστ.
Το σύστημα μπορεί να αποδώσει περίπου 100 watt, ισχύ αρκετή για να λειτουργήσει μια ηλεκτρική συσκευή όπως μια ρυζομάγειρα, αλλά και άλλες μικρές οικιακές συσκευές.
Η συγκεκριμένη εφαρμογή δείχνει και τα όρια της τεχνολογίας. Τα 100 watt δεν συγκρίνονται με τις ανάγκες μιας σύγχρονης κατοικίας, πόσο μάλλον με μια βιομηχανική εγκατάσταση. Για μικρές, αυτόνομες εφαρμογές όμως, η εικόνα είναι διαφορετική.
Οι μηχανικοί παραμένουν επιφυλακτικοί
Η ιδέα έχει προκαλέσει ενδιαφέρον, αλλά όχι μόνο ενθουσιασμό. Ο Masayuki Nakao, ομότιμος καθηγητής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο, θεωρεί ότι η απόδοση της τεχνολογίας παραμένει πολύ χαμηλή σε σχέση με τις συμβατικές μπαταρίες ή τις μπαταρίες αυτοκινήτων. Με άλλα λόγια, η λύση του Nakagawa δεν μπορεί σήμερα να θεωρηθεί πρακτική εναλλακτική για τις βασικές ενεργειακές ανάγκες.
Ο ίδιος καθηγητής αναγνωρίζει όμως ένα διαφορετικό πλεονέκτημα. Τα έργα του Ιάπωνα εφευρέτη συνδυάζουν την τεχνολογία με τον σχεδιασμό και την τέχνη και μπορούν να προκαλέσουν συναισθηματική αντίδραση στο κοινό.
Και πράγματι, ο Nakagawa έχει χρησιμοποιήσει την τεχνολογία του και σε καλλιτεχνικές εγκαταστάσεις. Σε μία από αυτές, εύκαμπτες ράβδοι τοποθετούνται στο έδαφος και οι άκρες τους φωτίζουν στο σκοτάδι, θυμίζοντας πυγολαμπίδες ανάμεσα στα ψηλά χόρτα.
Η μικρή ενέργεια μπορεί να έχει μεγάλη χρησιμότητα
Ο ίδιος ο εφευρέτης δεν προσπαθεί να παρουσιάσει το MPC ως λύση που θα αντικαταστήσει τις μεγάλες ενεργειακές υποδομές. Αντίθετα, επιμένει ότι πρέπει να εξετάσουμε τι μπορεί πραγματικά να κάνει η «μικροενέργεια» και να σχεδιάσουμε προϊόντα που θα αξιοποιούν ακριβώς αυτή την περιορισμένη αλλά διαθέσιμη ισχύ.
Η φιλοσοφία του είναι να συνδυαστούν διαφορετικές τεχνολογίες συλλογής ενέργειας, ώστε η κάθε μία να καλύπτει ένα μικρό μέρος των αναγκών.
Και εδώ βρίσκεται ίσως το πιο ενδιαφέρον κομμάτι της ιδέας. Το χώμα, το νερό, τα τρόφιμα ή ακόμη και ένα ποτήρι κρασί δεν πρόκειται να γίνουν ξαφνικά «μπαταρίες» που θα τροφοδοτούν ένα σπίτι. Μπορούν όμως, υπό συγκεκριμένες συνθήκες, να αποτελέσουν μέρος ενός συστήματος που συλλέγει μικρές ποσότητες ενέργειας και τις χρησιμοποιεί εκεί όπου κάθε μικρό watt έχει αξία.
Για τον Satoshi Nakagawa, πάντως, το περιθώριο πειραματισμού παραμένει τεράστιο. Όπως υποστηρίζει, οι δυνατότητες είναι ουσιαστικά απεριόριστες.
ΠΗΓΗ: Euronews
Σχόλια 0