Znajdź zawartość

Vladimir Leonov z belgijskiego centrum badawczego Imec opracował elektrokardiograf i elektroencefalograf, które działają wyłącznie dzięki bateriom słonecznym i ciepłu ludzkiego ciała. Tym samym stworzył urządzenia idealne do stosowania w warunkach polowych: w regionach pozbawionych dostępu do prądu czy spustoszonych przez wojnę lub katastrofy naturalne. Belg wykorzystał energooszczędne części oraz wiele form energii odnawialnej. Urządzenia dostępne we współczesnych klinikach mogą być zminiaturyzowane i mieścić się w walizce. Co więcej, aparaty te są w stanie zasilać się same, lekarz nie potrzebuje więc baterii ani podłączania do czegokolwiek – wyjaśnia wynalazca. By Leonov mógł opracować swoje urządzenia, należało ulepszyć ogniwa termoelektryczne, które pozwalają wygenerować prąd dzięki różnicy temperatur, oraz miniaturowe panele słoneczne. Wg naukowca, ogniwo termoelektryczne może zapewnić napięcie rzędu 400 mikrowoltów na każdą zmianę temperatury o ok 19°C (34 stopnie Fahrenheita). TEG jest w stanie, w pomieszczeniu, wytworzyć 25-30 mikrowatów z 1 cm2. Z pomiarów Leonova wynika, że w temperaturze od -4 do 0 stopni Celsjusza możliwe jest pozyskanie do 1 miliwata z centrymetra kwadratowego skóry. Całe ciało generuje 100-120 watów mocy, a pod uwagę należy wziąć jeszcze efektywność konwersji termoelektrycznej.. Dzięki wiatrowi czy cieniowi ogniwa nadal generują prąd, choć temperatura otoczenia i ciała się zrównują. Zastosowanie ogniw termoelektrycznych pozwoliło Belgowi rozwiązać problemy, jakie napotykał wcześniej. Same panele się nie sprawdzały, gdyż stan pacjentów podpiętych do EEG czy EKG wymaga przebywania w pomieszczeniach lub przynajmniej unikania słońca. Podobnie miały się sprawy z generatorami piezoelektrycznymi, pozwalającymi na przekształcenie energii mechanicznej w elektryczną. Niestety, chorzy nie ruszają się zbyt intensywnie, bo leżą najczęściej w łóżku. Nie da się jednak ukryć, że nawet osoba w śpiączce wytwarza ciepło, a jeśli w dodatku do miejsca, gdzie przebywa, dociera choć trochę światła dziennego, wspólnymi siłami da się już coś uzyskać. Na początku zarówno elektrokardiograf, jak i elektroencefalograf przypominały niewygodne słuchawki. Nie trzeba było jednak długo czekać na kolejne posunięcie Leonova, który zaproponował koncepcyjny T-shirt z wbudowanym EKG. Zanim urządzenia jego pomysłu trafią do szpitali, technologia musi się upowszechnić i potanieć. W artykule opublikowanym w piśmie Journal of Renewable and Sustainable Energy autorzy omawiają m.in. aparaturę zasilaną dzięki ludzkiemu ciału oraz metody jej hybrydyzacji z fotoogniwami. Przewidują, że dzięki termoregulacji naszych organizmów oraz ogólnym prawom termodynamiki uda się połączyć rzeczywistość z wizjami rodem z science fiction. Oprócz EEG i EKG, w pracowni Leonova i Ruuda Vullersa powstał też noszony jak zegarek na przegubie ręki oksymetr - urządzenie do automatycznego określania procentowej zawartości tlenu we krwi.

Jak najtaniej przetransportować leki do odległych i pozbawionych dróg obszarów Kenii, zaludnionych głównie przez nomadów? Wykorzystać wielbłądy, które przenoszą bambusowe siodła z wbudowaną minilodówką i baterią słoneczną. W ciągu ubiegłej dekady Nomadic Communities Trust (NCT) organizowała wielbłądzie konwoje do dystryktów Laikipia i Samburu, lecz na początku przenosiły one ładunek w drewnianych skrzyniach, przywiązywanych do grzbietu za pomocą sizalowych lin. Brak chłodzenia powodował jednak, że szczepionki nie nadawały się do użycia. Z tego powodu w 2005 r. NCT nawiązało współpracę z Designmatters z Art Center College of Design w Pasadenie oraz Instytutem Nauki i Technologii Materiałów Princeton University. Naukowcy wspólnie oceniali przydatność różnych materiałów i prototypów urządzeń do transportu leków przez pustynię. Ostatecznie wielbłądzia lodówka jest podzielona na przegrody, a panel słoneczny można demontować i wykorzystywać w klinikach stacjonarnych do zasilania oświetlenia i chłodziarek. Projekt zostanie w pełni wdrożony w 2010 r., jeśli uda się zabezpieczyć finansowanie na odpowiednim poziomie. Na razie wszystko poszło gładko przy budżecie w wysokości kilku tysięcy dolarów. Niestety, pomysł nie zyskał wsparcia Banku Światowego. Zrealizowaliśmy projekt bez wysyłania 20-osobowej grupy do Kenii i z powrotem – cieszy się Mariana Amatullo, dyrektor wykonawcza Designmatters. Siodło w wersji high-tech przetestowano bowiem na wielbłądach z zoo w Bronksie. Obecnie rozwiązanie przechodzi testy terenowe w Kenii i Etiopii. Amatullo sądzi jednak, że można je będzie wykorzystać wszędzie tam, gdzie występują wielbłądy. W samych dystryktach Laikipia i Samburu mieszka przecież ok. 300 tys. ludzi, do których nie dotarły jeszcze objazdowe kliniki.

Santa Coloma de Gramenet, hiszpańskie miasteczko spod Barcelony, wdrożyło program pozyskiwania energii z alternatywnych źródeł. Ratusz postawił na energię słoneczną, pojawił się jednak problem z rozlokowaniem paneli. Ostatecznie baterie umieszczono w jedynym wystarczająco płaskim i nasłonecznionym miejscu, a mianowicie na dachach krypt z miejscowego cmentarza. Program ruszył w listopadzie. Z 462 paneli uzyskuje się energię wystarczającą do zasilania przez rok aż 60 domów. W przyszłości system zostanie jeszcze rozbudowany. Najlepszym hołdem, jaki możemy, bez względu na wyznawaną religię, złożyć naszym przodkom, jest generowanie dla nowych pokoleń czystej energii – uważa Esteve Serret, dyrektor Conste-Live Energy. Mieszkańcy początkowo podchodzili do przedsięwzięcia dość nieufnie, potem przekonali się do niego.

Nasi zachodni sąsiedzi należą do największych na świecie użytkowników ogniw słonecznych. Naturalną rzeczą jest zatem spore zainteresowanie tamtejszych naukowców technologiami umożliwiającymi pozyskanie energii elektrycznej ze światła. Najnowszym wynalazkiem niemieckic badaczy z Instytutu Fraunhofera jest panel wykonany metodą... sitodruku. Prototypowe ogniwo, mierzące aż 200×60 cm, bazuje na organicznym barwniku wytwarzającym energię elektryczną. Panele te szczególnie dobrze nadają się do instalowania na fasadach budynków - dzięki małym rozmiarom cząstek barwnika są półprzezroczyste, a ponadto mogą mieć różne barwy oraz możliwe jest "drukowanie" na nich napisów i grafik. Ciekawy jest także sam proces nanoszenia substancji wytwarzającej energię. Ponieważ musi być ona hermetycznie zamknięta, naukowcy opracowali metodę wtapiania jej w szyby. Barwnik ma postać szklanego proszku, za pomocą którego panel jest "nadrukowywany", po czym następuje jego podgrzane do temperatury około 600 stopni Celsjusza. Zdaniem twórców ogniw, raczej nie zastąpią one klasycznych technologii ze względu na niską wydajność, sięgającą obecnie czterech procent. Jednak dzięki możliwościom dekoracyjnym, można wykorzystywać w miejscach niedostępnych dla zwykłych paneli słonecznych. Niemcy testują trwałość ogniw. Wiadomo już, że wytrzymują one kilka tysięcy godzin w zmiennych warunkach pogodowych. Obecnie trwają badania długoterminowe.