Morda je v našem času, ki ga zdajle živimo, pripovedovanje o električni energiji, ki jo lahko pridobimo s pomočjo tresljajev, majhnih premikov, vibracij še malo fantastično obarvano, že jutri pa bo vse to naša realnost. Vse to bo mogoče in raziskovalci kar tekmujejo med seboj, kdo bo prej ponudil čim bolj uporabne rešitve pretvarjanja te vrste energije v električno. Tu gre za tehnologije izdelave materialov, ki ob pritisku povzročijo razliko potencialov in za uporabne izvedbe generatorjev, ki bi jih lahko pritrdili na vir tresljajev in si tako zagotovili napajanje v razredu mikro vatov, kar je za današnja vezja z ultra-nizko porabo čisto dovolj.
Ni si težko predstavljati motorja, električnega ali še bolje, bencinskega ali dizelskega med delovanjem. Tresljaje, ki jih povzročajo s svojim delovanjem, zaznamo najprej kot zvok, saj svoje tresljaje prenašajo na zrak, ki jih obdaja, kar povzroči zvočno valovanje ali po domače povedano zvok, oziroma hrup. Pri tem gre za dve pomembni komponenti, frekvenco in amplitudo. Frekvenca je odvisna od števila vrtljajev motorja, amplituda pa od tega, kako dobro so vrteči se deli motorja uravnoteženi. Pri idealnem uravnoteženju je težišče vrtečih se delov točno v sredini osi, okrog katere se vrtijo zato takšen motor pri vrtenju ne povzroča nobenih tresljajev.
To je seveda le teorija in težišče spraviti točno v sredino osi ni mačji kašelj! Če pa nam uspe, smo na konju zelo malo časa: takoj, ko pritrdimo na os na primer jermenico, popolnoma podremo to ravnotežje. Ne omenjam ventilatorja, ki je prav tako nameščen na osi motorja, vrtinči zrak in ga razporeja po obodu motorja za ohlajanje, saj tako zelo vpliva na pojav tresljajev, da o kakšni idealni uravnoteženosti ne more biti govora. Skratka, še tako dobro uravnotežen motor povzroča tresljaje in nek hrup, zato se med delovanjem motorja nanje »lahko zanesemo«! Ko smo ravno pri tem: ali nas sploh zanima kaj v zvezi z motorjem, če ta ne deluje?
Tudi če pustimo ob strani motorje, nam ostane še veliko je še drugih primerov v vsakdanjem življenju, kjer bi lahko izkoristili tresljaje, ki jih povzročajo različni stroji in vozila neposredno ali posredno. Vlak je na primer velik povzročitelj hrupa in tresljajev, ki jih prenaša celo na bolj oddaljeno okolico in čeprav se nahajamo daleč od vira lahko čutimo, kako se tresljaji prek tal prenašajo na nas. Bi to lahko izkoristili?
Najprej nam pride na misel zvok. Vemo, kako deluje dinamični mikrofon? Membrana ima v središču svitek s tuljavico, ki se v ritmu zvoka giblje v magnetnem polju. Ni dvoma, da s tem prav tako proizvajamo napetost kot z velikimi generatorji v elektrarnah, le da je moč tega našega »zvočnega generatorja« čisto majhna: obstaja pa napetost, ki lahko požene tok! Dinamični mikrofon lahko torej zelo dobro pretvarja zvok iz okolice v električno napetost, vendar so z mikrofonom »proizvedene« napetosti v razredu mikrovoltov, o kakšnih izjemnih tokovih pa tukaj seveda tudi ne moremo govoriti, saj gre le za zvočne valove, ki se širijo po zraku in ne morejo povzročiti kakšnih ekstremnih premikov mikrofonske membrane.
In ker smo se že nekako navadili, da je nek vir energije lahko tudi porabnik in obratno, lahko vzamemo na primer še zvočnik, ki je sicer porabnik, če pa bi ga mehansko vzbujali, bi se v njegovi tuljavici, ki jo ima pritrjeno na membrani, med gibanjem v magnetnem polju trajnega magneta inducirala neprimerljivo višja električna moč, kot jo je mogoče doseči z mikrofonom. Seveda je težko primerjati tudi premike, pri zvočnikih jih lahko merimo celo v centimetrih, pri mikrofonih pa najbrž v mikrometrih… V obeh primerih pa neko mehansko delo povzroči gibanje oziroma premikanje znotraj magnetnega polja, kar povzroči, da se v ritmu vzbujanja inducira tudi električna napetost.
Obnovljivi viri (6) – Pridobivanje energije iz vibracij
AX elektronika d.o.o.
2014_SE217_62
