巴黎——2013年4月7日,肯亞的彼得·索梅以2小時05分38秒的成績贏得了第37屆巴黎馬拉松比賽。作為一名意外的獲勝者,索梅僅以27秒之差錯過了賽事紀錄,從而失去了在跑步史上留名的機會。他無需擔心;他和成千上萬的馬拉松選手一樣,都在不知情的情況下參與了一項歷史性事件。當他們在香榭麗舍大街上奔跑,腳踩在鋪設在25米長的路面上176塊特殊地磚時,運動員們產生了電力。
這些特殊的“能量收集磚”由位於倫敦的 Pavegen Systems 開發。由此產生的電力可用於執行低壓裝置,例如路燈和自動售貨機。這個概念是 Laurence Kemball-Cook 的創意,他於 2009 年創立了 Pavegen,將其商業化。“巴黎馬拉松是眾多此類專案中的第一個,這些專案將使我們能夠實現將這項技術推廣到零售場所、交通樞紐、辦公樓和基礎設施空間的目標,”他說。
Pavegen 使用所謂的混合黑匣子技術將腳踩的能量轉化為電力,這些電力要麼儲存在電池中,要麼直接輸送到裝置。一塊典型的地磚由回收聚合物製成,頂面由回收的卡車輪胎製成。腳踩一下使單個地磚下沉五毫米,就會產生一到七瓦的電力。這些地磚透過包含壓電效應(當壓力施加到石英等晶體上時產生的電荷)和感應(使用銅線圈和磁鐵)的混合機制發電。馬拉松運動員產生了 4.7 千瓦時的能量,足夠一個 5 瓦的 LED 燈泡使用 940 小時,也就是 40 天。“我們齊聚巴黎馬拉松,是為了強調技術將如何真正改變人們對能源的看法,”施耐德電氣部門和解決方案營銷高階副總裁喬·哈特說。
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輕鬆收集電力聽起來很有希望,但實施起來具有挑戰性。正如 Kemball-Cook 所說,“將地磚安裝在地面上是最困難的事情之一,因為它們必須非常耐用、耐候且具有高抗疲勞性。此外,這些地磚還可能遭到破壞。”
哈特說,在幾年內,Pavegen 的技術可能會在許多領域變得可見和顯著,不僅作為電力裝置,而且在安全應用中也是如此。“每塊地磚都具有無線功能——利用該功能,我們可以分析運動並最佳化樓層管理。”
在收集人類動能發電方面,Pavegen 並非孤軍奮戰。總部位於加拿大的 Bionic Power 公司的創始人馬克斯·多內蘭表示,該公司開發了一種可穿戴的膝關節護具,可以在行走時收集能量。他說,這些護具“在您需要在不依賴電網的情況下用電時很有用。例如,我們的膝關節護具正在開發用於阿富汗等地的軍事用途,在這些地方,電池價格非常昂貴。”
能量收集地磚可能只是人類的一小步,但邁出許多這樣的步伐可能會帶來更強大和可持續的未來。