Drága az áram?! Tekerj szobabiciklit és termeld meg vele az áramot magadnak!
Az ötlet, hogy az emberi erőt közvetlenül elektromossággá alakítsuk otthoni használatra, nagyon vonzó lehet, de néhány fontos szempontot figyelembe kell vennünk az ilyen rendszer tervezésekor és annak megvalósíthatóságának értékelésekor.
Műszaki megoldás
- Szobabicikli átalakítása: A projekt első lépése egy szobabicikli átalakítása lenne úgy, hogy az emberi erőt elektromossággá alakítja. Ezt általában úgy érik el, hogy a bicikli egy generátorhoz van kapcsolva. Amikor valaki teker, a generátor elektromosságot termel.
- Energia tárolása: Az ember által generált elektromosság általában nem használható fel közvetlenül, mivel az energia termelés ingadozó. Ezért szükség van energiatároló rendszerre, mint például akkumulátorok, amik képesek tárolni az elektromosságot a későbbi használatra.
- Átalakítók: Az emberek által generált elektromosság általában egyenáram (DC), míg a háztartásokban használt eszközök váltóáramot (AC) igényelnek. Egy inverterre van szükség, amely átalakítja az egyenáramot váltóárammá.
- Rendszer integráció: A rendszernek integrálnia kell az akkumulátorokat, az invertert, és esetleg egy energia-menedzsment rendszert, amely optimalizálja az energia felhasználást és tárolást.
Számítások
Egy átlagos család napi energiaszükséglete nagyon változó lehet, de egy átlagos referenciaérték az Egyesült Államokban körülbelül 30 kWh (kilowattóra) naponta. Lássuk, mennyit kellene tekernie egy családnak ennyi energia előállításához.
Egy átlagos ember képes folyamatosan körülbelül 100 watt teljesítmény leadására egy órán keresztül tekerés közben, ami 0.1 kWh energiának felel meg óránként.
Ebből kiszámolhatjuk, hogy egy embernek hány órát kellene tekernie a teljes napi szükséglet kielégítéséhez.
Egy embernek 300 órát kellene tekernie naponta ahhoz, hogy előállítsa a 30 kWh energiát, ami egy átlagos család napi szükségletét fedezi. Ez természetesen gyakorlatilag kivitelezhetetlen, mivel egy nap csak 24 órából áll.
Mi van a ha a család minden tagja teker, hogy áramot termeljen?
Ha ezt a számítást egy négytagú családra osztjuk el, ahol mindenki hozzájárul az energiatermeléshez:
Ezt is kiszámoljuk:
Tehát, ha a négytagú család minden tagja hozzájárulna, akkor is mindegyiküknek naponta 75 órát kellene tekernie, ami szintén lehetetlen, tekintve, hogy egy nap csak 24 órából áll.
Ez a számítás világosan megmutatja, hogy míg az emberi erővel történő áramtermelés érdekes kísérlet lehet kisebb energiaszükségletek kielégítésére vagy oktatási célokra, nem praktikus megoldás egy átlagos család teljes energiaszükségletének fedezésére. Alternatív energiatermelési módszerek, mint a napenergia vagy a szélenergia, sokkal hatékonyabbak lehetnek az otthonok energiaellátásában.
