Energianlouhinnalla pientä puhdasta energiaa

25.05.2020, klo 08:36Kommentteja 0

Joka puolella ympärillämme on pientä liikettä, lämpöä, värähtelyä tai kitkaa, mikä on mahdollista muuttaa sähköksi. Tällaisen energianlouhinnan tarve kasvaa, kun yhä useammat laitteet yhdistyvät nettiin.

  

Tampereen yliopiston emeritusprofessori Pekka Ruuskanen on tutkinut jo vuosien ajan energianlouhintaa. Hän on tällä hetkellä mukana esimerkiksi Vaasan yliopiston vetämässä E4IoT - Energy for IoT and other Electrical Devices -hankkeessa, johon osallistuu myös pienistä energialähteistä kiinnostuneita yrityksiä.

Ruuskanen kuvailee, että energianlouhinnassa energiaa otetaan talteen ympäristön vähäisistä muutoksista, vaikkapa koneiden mekaanisesta värähtelystä, lämmöstä tai kitkasta. Muuntimen avulla mekaaninen energia kääntyy sähköenergiaksi.

– Tehot ovat tyypillisesti hyvin pieniä, jotain välillä 10–200 milliwattia. Mutta niitä voidaan käyttää paikallisesti esimerkiksi erilaisissa mittauslaitteissa ja antureissa.

 

Sähköä koko ajan yleistyville pienille mittalaitteille

Ruuskanen huomauttaa, että kun yhä useammat laitteet yhdistyvät nettiin ja toisiinsa eli kun IoT – Internet of Things – etenee, niin samalla myös erilaisten mittauspisteiden määrä kasvaa valtavasti.

– Jos kaikki pienet mittalaitteet varustettaisiin nappiparistoilla, niin niitä tarvittaisiin kymmeniä miljardeja. Siitä tulisi paljon kustannuksia ja myös paristojen vaihtaminen olisi työlästä. Mittalaitteiden varustaminen sähköjohdoilla olisi niin ikään hyvin kallista. Lisäksi johtojen liitokset voivat aina vioittua.

Energianlouhinnassa vähäiset sähkömäärät tuotetaan siellä, missä niitä tarvitaan. Järjestelmät ovat varmatoimisia ja pitkäikäisiä.

– Kyse on myös täysin puhtaasta, ympäristöystävällisestä energiasta, Ruuskanen korostaa.

 

Tietoa, joka auttaa varautumaan

Teollisuudessa pieniä energianlouhinnan avulla toimivia mittalaitteita voidaan käyttää vaikkapa koneiden ja laitteistojen eri toimintojen reaaliaikaiseen tarkkailuun. Tämä auttaa huoltamaan koneita ennakoiden sekä puuttumaan mahdollisiin riskikohtiin jo ennen kuin ne aiheuttavat ongelmia.

Myös kehoomme tai vaikkapa älyvaatteisiimme liitetään nykyään enenevässä määrin mittalaitteita. Ne keräävät hieman samaan tapaan dataa terveydestämme ja auttavat ongelmien ennakoinnissa. Mittareihin voitaisiin louhia energiaa liikkeistämme.

– Hurjin, hieman toisenlainen esimerkki, jonka olen kohdannut, on sydämentahdistin, joka saa energiansa sydämen liikkeistä. Tällaista on jo kokeiltu eläimillä, Ruuskanen kertoo.

Jollakin saattaa olla vaikkapa jo kaukaa menneiltä vuosikymmeniltä kokemusta itsensä vetävästä, kehon liikkeistä voimansa saavasta rannekellosta. Siinäkin on periaatteessa kyse energianlouhinnasta. Tuttu esimerkki on myös poiju, joka saa tarvitsemansa sähkön aaltojen liikkeestä. Myös vanhassa kunnon polkupyörän dynamossa taitaa olla pohjimmiltaan kyse energianlouhinnasta.

Jopa lehmiä ollaan valjastamassa mukaan energianlouhintaan. Tampereen yliopistossa on parhaillaan käynnissä tutkimus, jossa selvitetään, miten lehmiin sijoitettavat pienet generaattorit voisivat antaa virtaa mittalaitteille, jotka tarkkailevat niiden ruumiinlämpöä ja lauman terveydentilaa ilman, että eläimet sitä itse edes huomaavat. Liike-energiaa voitaisiin ehkä hyödyntää myös pannoissa, jotka seuraavat eläinten liikkeitä ja varoittavat niitä poistumasta laitumeltaan.  

  

Sähköä jalkakäytävästä tai maantiestä

Energianlouhinnalla on mahdollista tuottaa energiaa myös esimerkiksi valaistukseen sekä erilaisiin näyttötauluihin.

Lontoossa, Bird Streetillä, on jo otettu käyttöön jalkakäytävä, joka tuottaa sähköä valaistukseensa ja lisäksi bonuksena linnun laulua kaiuttimista kaupunkilaisten iloksi. Jalkakäytävän alla on pietsosähköisiä generaattoreita, jotka muuttavat askelten paineen sähkövirraksi.

Mutta jos vaikkapa vastaavan järjestelmän laittaisi maantielle sieppaamaan energiaa ohikiitävien autojen paineesta ja liike-energiasta? Ja jos tienpintaan saisi lisäksi upotettua aurinkopaneeleja?

– Tuollaisia visioita on esitetty, ehkä ne voivat olla jonakin päivänä ihan totta. Jo nyt tienpinnasta pystytään kyllä louhimaan sähköä ainakin näyttötaulujen tarpeisiin.

Pekka Ruuskanen uskoo, että viiden vuoden kuluttua energianlouhinnassa ollaan jo paljon nykyistä pitemmällä.

Teksti: Matti Välimäki


 

 

Tulosta

Osallistu keskusteluun

Kommentit


Energiavinkit

Valitse energiatehokas jäähdytyslaite

Kuuma sisäilma väsyttää ja olo on tukala. Silloin kaivataan viilennystä. Kannattaa miettiä miten kotinsa viilentää ja ensin estää kuuman ilman tulo sisään. Kannattaa myös hyödyntää yön viileitä hetkiä ja tuulettaa yöllä. Jos kuitenkin tarvitaan viilentimiä, on hyvä miettiä mikä on energiataloudellinen. Lue lisää

ISS omat uutiset

Puista vapaa sähkölinja -projekti etenee – jo 100 km säävarmaa sähkölinjaa!

Imatran Seudun Sähkön Siirron ja Metsänhoitoyhdistys Etelä-Karjalan yhteinen Puista vapaa sähkölinja -projekti on edennyt suunnitellussa vauhdissa. Projekti on edennyt hyvässä yhteistyössä maanomistajien kanssa, joita koko projektin piirissä on yhteensä noin 2000. Lue lisää

Energiatehokkuus

Vietä juhannus kestävästi

Juhannus lähestyy ja monille se merkitsee kesän kohokohtaa, jota vaelletaan juhlimaan veden äärelle ja mökille. Myös kaupunkijuhannusten suosio on kasvanut ja kaupungit eivät enää hiljene kokonaan. Nauti keskikesän juhlasta ekologisesti. Lue lisää

Vertailut

Kohti valkeaa hymyä

Hammasalan ammattilaiset suosittelevat sähköhammasharjaa. Sähköhammasharjaa suositellaan sen puhdistustehon vuoksi. Sähköhammasharjalla hampaat tulevat käsiharjalla harjaamista puhtaammiksi ja säännöllisellä sekä huolellisella harjaamisella pääset kohti valkeampaa hymyä. Vaihtoehtoja löytyy kaikissa hintaluokissa. Kokeilimme neljää sähköhammasharjaa. Lue lisää

Kodintekniikka

Lisääntynyt datankäyttö syö energiaa

Etätyöt ovat lisänneet datan käyttöä. Jokainen toimi puhelimella, tabletilla tai tietokoneella internetissä vie energiaa, paljon enemmän kuin oma kone. Datan käyttö on yllättävän suuri sähkönkuluttaja. Suuruutta ja sen ilmastovaikutuksia ei vielä täysin tunneta, mutta yritetään selvittää myös meillä Suomessa. Lue lisää

Turvallisuus

Ukkosiin kannattaa varautua

Kesä on ukkosten aikaa. Esimerkiksi kuumat hellejaksot päättyvät usein ukkosiin. Ukkoset ovat luonnon voimannäytös, mutta tositilanteessa ilmiöstä on leikki kaukana. Salamat ovat voimakkaita sähköpurkauksia, jotka aiheuttavat muun muassa sähkölaitevaurioita. Ukkosiin kannattaakin varautua niin kotona kuin mökillä. Lue lisää

Liikenne

Olisiko Suomesta sähköisen lentämisen edelläkävijäksi?

Lentoliikenteen runsaat hiilidioksidipäästöt puhuttavat. Yksi varteenotettavimmista vaihtoehdoista nykymuotoiselle lentoliikenteelle on lentokonekannan sähköistäminen. Tutkimuksen mukaan Suomi voisi olla sähköisen lentämisen edelläkävijämaa. Lue lisää

Pääkirjoitus

Juhlavuoden satoa

Viime vuonna juhlittiin 90-vuotiasta Imatran Seudun Sähkö Oy:tä. Vuotta muistellaan varmasti hyvillä mielin niin asiakkaiden, yhteistyökumppaneiden, yhtiön johdon kuin henkilökunnankin parissa. Mutta miltä näyttää vuosi numeroina? Lue lisää

Laiteuutuudet

Imuroi ja pese lattiat automaattisesti

iRobotin uusi Roomba 970-sarja käyttää Imprint™-linkkitekniikkaa ja pystyy yhteistyöhön Braava jet m6 -robottimopin kanssa. Tämän tekniikan avulla lattianpesu käynnistyy automaattisesti imuroinnin päätyttyä. Lisäksi on mahdollisuus käyttää iRobot HOME -sovellusta siivoustöiden ajoittamiseen ja seuraamiseen. Lue lisää

Lämmitys

Vuosikellosta vinkit kodin talotekniikan kunnossapitoon

Kodista kannattaa pitää huolta. Talotekniikan huolenpidolla asumismukavuus ja turvallisuus pysyvät kunnossa ja asuinkustannukset kurissa. Samalla kodin lämmön- ja sähkönkulutus pysyy kurissa. Asumisen vuosikello auttaa muistamaan, mitä eri vuodenaikoina kannattaa tehdä. Lue lisää