Батарейка и тело человека — что общего?

Человек во время отдыха вырабатывает около 100 ватт энергии. В течение нескольких минут наш организм комфортно может выработать 300-400 ватт. А в случае очень коротких энергетических выплесков (к примеру, в спринте) вырабатывается вплоть до 2000 ватт.

Часть этой мощности необходима организму для биение сердца, работы мускулов и т.д. Но остальное расходуется зря — в основном, в виде выделения тепла. Почти все потери энергии можно преобразовать в электричество и зарядить этим батарейку или стать батарейкой самому.

Да, это смахивает на сцену из фильма «Матрица», где Нео пробуждается и понимает, что он и миллиарды других людей служат источниками энергии для машин. И на деле эта идея совсем не лишена здравого смысла.

Сцена из Матрицы, где Нео пробуждается и видит вокруг себя людей-батареек

По сути, современные технологии ограничивает необходимость использования аккумуляторов. Аккумуляторы — крупные и тяжёлые устройства, которые могут принимать ограниченные формы (цилиндры, параллелепипеды). Если бы было возможно «убрать из уравнения» батареи, то вскоре стало бы возможно появление по-настоящему переносных устройств — компьютеров, обёрнутых на запястье, встроенных в обувь, вплетённых в одежду или даже в кожу.

Для этого необходимо лишь научиться добывать несколько ватт из человеческого тела, которое не повредит организму. В случае ощущения лёгкой слабости в теле, потери всегда можно компенсировать баночкой «Кока-Колы», что гораздо удобнее, чем помнить о необходимости всюду таскать за собой зарядку для смартфона.

Все это отнюдь не несбыточная мечта. Инженеры годами работают над способами рекуперации «бесполезной» энергии, начиная от простых методов переработки лишней теплоты, и используя достижения микроэлектроники и нанотехнологий, которые аккумулируют энергию от любого движения. К примеру, на Центральном вокзале Стокгольма установлен теплообменник, с помощью которого тепло, выделяемое проходящими пассажирами, обогревает находящееся рядом 13-этажное офисное здание площадью 28 тыс. кв. метров, сообщает ХАКЕР.ру. Система радует не только своей экологичностью, но и экономией, ведь она позволяет сократить расходы отопления на 25%. Тоже самое можно с лёгкостью повторить в супермаркете в любой точке мира.

Вокзал Стокгольма который частично отапливается теплом человеческого тела.

Вокзал Стокгольма который частично отапливается теплом человеческого тела.

Год назад появились публикации о создании пьезоэлектрической плёнки. Этот материал можно разместить в любом месте, и он будет вырабатывать электричество от любых движений. К примеру, печатания на клавиатуре или раскачивания рук при ходьбе. Университет штата Висконсин создал обувь, способную аккумулировать 10 ватт (приличное количество энергии!) от простой ходьбы. А Sound Charge T-Shirt создали футболки с пьезоэлектрической пленкой, расположенной в нижней части, которая  превращает любые колебания в электричество.

Футболка Sound Charge T-Shirt

Единственная причина, по которой технология накопления энергии не так популярна — это её незрелость. Если аккумуляция тепла человеческого тела в больших масштабах (как в Швеции) — довольно простая задача, то до сих пор не существует способа собрать значимое количество энергии, например — с носимых на теле генераторов.

Одна из исследовательских групп университета Саутгемптона использует энергию человеческого сердца при помощи потоков крови, проходящих через турбину. Эта установка используется в качестве источника энергии для электронного сердечного стимулятора. Впрочем, даже эта технология поставляет лишь 17% требуемой мощности для обеспечения работы кардиостимулятора (а это весьма нетребовательное устройство).

Также необходимо исследовать количество мощности, которое можно получить из человеческого организма без последствий для здоровья. К примеру, организм ребёнка может производить лишь 5 ватт, в то время, как профессиональный спринтер Усейн Болт, вероятно, способен обеспечивать электричеством небольшую квартиру.

Ещё существует вероятность того, что вытягивание слишком большого количества ватт из организма заставит его ускоренно сжигать жиры — вполне возможно, что перед нами весьма интересная диета для компьютерных гиков.

Итак, наступает эра людей-батареек. Повсеместное внедрение этой технологии — вопрос лишь времени и исследований. Вероятно, первыми людьми, которые предоставят возможности своих тел для выработки электричества, будут солдаты, которые зачастую перегружены массой оборудования, включая громоздкие аккумуляторы. Если хотя бы несколько ватт можно будет получать напрямую из тепла организма или тряски рюкзаков, то их жизнь серьёзно изменится к лучшему.

Если суперкомпьютер IBM Watson не обретёт разум и не поработит всех, то довольно скоро ботинки и одежда со встроенными генераторами электричества станут повседневностью.

Ну, а мы пока следим за своим здоровьем и ожидаем очередных научных новинок.