Micro-sistemi eolici per kit wireless

Sono bastati 20 dollari di materiale ad un docente dell'Università del Texas per realizzare un'unità eolica con pale da 10 cm in grado di alimentare sistemi Wi-Fi

Arlington (USA) - Nature, fra le più importanti riviste scientifiche mondiali, ha pubblicato un articolo su un innovativo mini-generatore eolico in grado di alimentare sistemi wireless. Realizzato dal professor Shashank Priya, docente presso la University of Texas, il dispositivo sembrerebbe essere in grado di produrre circa 7,5 milliWatt con soli 16 km/h di vento. Una potenza sufficiente per alimentare kit Wi-Fi, che potrebbero, ad esempio, essere posizionati in località remote per monitorare condizionali ambientali.

All'inizio dell'anno, Prya aveva redatto un articolo per Japan Journal of Applied Physics che sottolineava i possibili campi di applicazione per una soluzione tecnologica di questo genere. "(...) in pratica un mini-sistema eolico è in grado di risolvere molti problemi legati alla distanza dai centri urbani e dalle sorgenti elettriche convenzionali. I geologi, ad esempio, potrebbero monitorare l'attività sismica di località impervie utilizzando sensori wireless, senza aver bisogno di sistemi di alimentazione di grandi dimensioni(...), aveva scritto Prya.

Il sistema eolico dispone di pale dagli ingombri estremamente limitati: non più di 10 centimetri. Il cuore del sistema è rappresentato da un'unità di cristalli piezoelettrici (simili alla pietrina degli accendini) che con la rotazione dell'asse eolico, e la conseguente loro flessione, permettono la generazione di energia. Priya, in collaborazione con altri ricercatori del suo Dipartimento di Scienze e Ingegneria dei materiali, ha realizzato due prototipi che costano meno di 20 dollari. La potenza generata è compresa fra i 5 e 50 milliWatt, in relazione alla forza del vento che può essere compresa fra gli 8 e 16 km/h.
Ogni tipo di dispositivo elettronico di piccole dimensioni, sostiene il ricercatore, potrebbe essere alimentato con questo tipo di tecnologia, aggirando il problema degli ingenti costi per soluzioni alternative come quelle a celle di combustibile, unità foto-voltaiche o termo-voltaiche.

Secondo Priya, però, le unità piezoelettriche potrebbero essere utilizzate anche in altre modalità: ovvero sfruttando le loro reazioni alle vibrazioni. Dispositivi di questo genere permetterebbero la creazione di micro-pompe per l'insulina alimentate dal battito cardiaco o player portatili, nonché radio, alimentate dalle normali vibrazioni provocate dal camminare, dalla corsa o dalle pedalate in bicicletta.

"Il problema per qualsiasi dispositivo wireless è che i nodi di un network devono essere perennemente alimentati", ha dichiarato Pryra. "Vi sono quattro soluzioni per questo problema: migliorare la capacità di immagazzinamento energetico delle batterie, ridurre la capacità di consumo dei nodi wireless, sviluppare nodi in grado di alimentarsi da soli, inventarsi un metodo nuovo di alimentazione". "Fra queste possibilità la più pratica ed economica è quella di sfruttare l'energia meccanica provocata dalle vibrazioni. E la sorgente migliore è senza dubbio il vento. Sfruttandolo per generare elettricità a bassa scala, può stimolare lo sviluppo di nuove soluzioni innovative".

Dario d'Elia
TAG: ricerca
33 Commenti alla Notizia Micro-sistemi eolici per kit wireless
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  • Ciccome mi interesso spesso di eolico avevo trovato le mappe del vento italiane:

    http://www.ricercadisistema.it/pagine/notiziedoc/6...

    Ricordo che un vento di 4m/s cioè di 16 Km/h è un vento piuttosto forte. Dalle mie parti come in genere un po' in tutta Italia il vento medio è di 2m/s cioè di 8Km/h.

    Se l'affarino ha un vento di cut-in pari a 2ms genera gran poca energia.

    Note: il vento e la potenza prodotte viaggiano secondo un grafico cubico, il vento di cut-in è quel vento al di sotto del quale non si genera energia, gli affarini sembrerebbero averlo pari a 2m/s.

    Le mie temporanee conclusioni sono che si genera molta meno potenza di 5 milliwatt se si piazza la minipala eolica in un punto di vento normale italiano.

    Poi occorre avere il grafico di "resa" del generatore, in questo modo posso calcolare quanta energia viene generata dalle mie parti (ho i dati giornalieri del vento, potrei fare il calcoloOcchiolino.

    Ancora una batteria stilo ricaricabile e qualche centimetro quadrato (4cm2) di una cella fotovoltaica al silicio monocristallino, durano senza sole 100 ore ovvero 4 giorni di cielo eclissato per un impiantino wifi che assorbe 10mA.
  • ... con 20 dollari ti compri un pannellino solare da max 60mA [a piena luce] e 12V (più di mezzo watt). Se ci aggiungi la batteria puoi anche riporre l'energia in eccesso per la notte.

    Idea comunque interessante, specie per ambienti poco illuminati.
    non+autenticato
  • Ha parlato il guru delle energie alternative.
    Ma se ne sai così tante, perchè non compri un pannellino, costruisci il prototipo e lo invii anche tu alla rivista? Magari ti danno un premio!
    non+autenticato
  • - Scritto da: Anonimo
    > Ha parlato il guru delle energie alternative.
    > Ma se ne sai così tante, perchè non compri un
    > pannellino, costruisci il prototipo e lo invii
    > anche tu alla rivista? Magari ti danno un premio!

    Ho qui il pannellino suddetto, misurazioni effettuate da me durante una giornata soleggiata.

    Puoi trovare un esempio di ciò che sto parlando proprio qui (e vedrai che conferma esattamente ciò che ho detto):
    http://www.technick.net/public/code/cp_dpage.php?a...

    Fra le altre cose sono perito elettronico, tu?
    non+autenticato
  • Intanto quell'affare è enorme (e sarà anche pesante, immagino), a fronte dei 10 cm del congegno del texano...e poi funziona solo con la luce, e dubito che una batteria possa durare tutta la notte con continuità (il vento c'è anche di notte). Ti ripeto, manda il tuo progetto così magari si accorgono che è meglio di quello eolico.

    Perito elettronico? Che paroloni, per aver fatto una scuola ad indirizzo professionale.
    non+autenticato
  • A parte che bisognerebbe avere rispetto per chi ha studiato e parla con cognizione di causa , anche se non ha fatto studi classici che non sono in tema con l'argomento ,

    16 Km / Orari corrispondono grosso modo al vento che prendiamo in faccia quando corriamo veloci ( comuni mortali non atleti ) e quindi non è che ci sia sempre , tutt'altro

    poi abbiamo ottenuto 7,5 mW , ossia equivalente ad una cella fotovoltaica di circa 3 x 2 cm , direi minuscola ..

    e comunque una normale scheda wi-fi eroga da 10 a 20 mW in antenna per cui possiamo considerare che ne consumi almeno il doppio se proprio la realizziamo
    a bassissimo consumo energetico , se poi è una scheda normale per pc ce ne andiamo almeno a 4 o 5 volte , ergo è un bellissimo soprammobile.

    certo all'universita' si crea l'idea , e' lindustria a stabilire
    se sia conveniente applicarla , e poi puo' darsi che si scoprano applicazioni dove il metodo è insostituibile

    non+autenticato
  • io sono perito informatico..
    magari nn so il latino ma almeno capisco quello di cui si parla in sto articolo e nn sparo cazzate a vanvera ..

    anche io credo che quella dell'energia eolica sia una gran cavolata.. ho fatto ricerche in passato sulle cellule fotovoltaiche e con l'utilizzo di accumulatori è la soluzione piu economica/perfomante...

    a meno che la zona sia mooolto ventilata e poco soleggiata come potrai legggere in giro per il web se fai qualche ricerca tutti (ad esempio per l'autoproduzione di energia per le baite in montagna) consigliano l'energia solare ..(anzi nn prendono neanche in considerazione l'energia eolica)..

    probabilmente nell'articolo si rifersiscono ad applicazioni in luoghi come artide o antartide.. anche se cmq nn sembra sta gran scoperta in effettiCon la lingua fuori sono cose che gia si sapevano da una vita.. ha solo collegato la ventolina al dispositivo wireless ...Bah..
    non+autenticato
  • No guarda, i periti informatici con l'elettronica centrano come i cavoli a merenda.
    Magari non avrai rivali nella configurazione di quelle stesse reti, ma non puoi permetterti di contraddire un perito elettronico se non sai neppure cos'è un cos-fi.
    non+autenticato
  • > a meno che la zona sia mooolto ventilata e poco
    > soleggiata come potrai legggere in giro per il
    > web se fai qualche ricerca tutti (ad esempio per
    > l'autoproduzione di energia per le baite in
    > montagna) consigliano l'energia solare ..(anzi nn
    > prendono neanche in considerazione l'energia
    > eolica)..

    Fatti un giretto sulle colline attorno a San Francisco, poi mi ridici...
    non+autenticato
  • > io sono perito informatico..

    Eh, si attuamente sono molti a perire di informaticaA bocca aperta

    > anche io credo che quella dell'energia eolica sia
    > una gran cavolata.. ho fatto ricerche in passato
    > sulle cellule fotovoltaiche e con l'utilizzo di
    > accumulatori è la soluzione piu
    > economica/perfomante...

    Anche nelle grotte percorse da forti venti?

    potresti dire nella maggior parte dei casi?

    > a meno che la zona sia mooolto ventilata e poco
    > soleggiata come potrai legggere in giro per il
    > web se fai qualche ricerca tutti (ad esempio per
    > l'autoproduzione di energia per le baite in
    > montagna) consigliano l'energia solare ..(anzi nn
    > prendono neanche in considerazione l'energia
    > eolica)..

    Anche per via del fatto che in motagna i venti possono anche essere forti e gelidi tanto da sfasciare anche i piu' ben fatti mulini a vento.

    > probabilmente nell'articolo si rifersiscono ad
    > applicazioni in luoghi come artide o antartide..

    Si potrebbe inserire nei requisiti necessare al funzionamento del dispositivo che vi sia un vento costante per almeno tot tempo al girno, quindi chi vorra' usarlo fara' i suoi calcoli e considerazioni.

    > anche se cmq nn sembra sta gran scoperta in
    > effettiCon la lingua fuori sono cose che gia si sapevano da una
    > vita.. ha solo collegato la ventolina al
    > dispositivo wireless ...Bah..

    Un minimo di elettronica per mantenere costante tensione e corrente sul dispositivo wireless penso che sia necessaria, potrebbe anche essere materia da ingegneri... elettronici. (ovvero quelli che funzionano a batterieA bocca aperta , vecchia ma sembre buona)
    non+autenticato
  • > e comunque una normale scheda wi-fi eroga da 10 a
    > 20 mW in antenna per cui possiamo considerare che

    Devo contraddirti su un dato: le schede wi-fi producono in antenna molto più della potenza che hai citato. Tanto per citare qualche esempio: la diffusissima DWL-G520+ di D-Link, o l'altrettanto diffusa WMP54GS di Linksys trasmettono a 31mW (+ o - 2dB), ma ci sono achede che trasmettono anche a 18dB, cioè oltre i 60milliWatt.
    Questo se citiamo schede omologate per il mercato italiano perchè esistono anche schede da oltre 200mW.
    Per quanto riguarda gli AP raggiungono quasi tutti i 18-20dB.
    Quindi (e lo puoi verificare sulle caratteristiche di una qualsiasi scheda) nel tuo calcolo dovresti rivedere un momentino gli assorbimenti.
    non+autenticato

  • - Scritto da: Anonimo
    > Devo contraddirti su un dato: le schede wi-fi
    > producono in antenna molto più della potenza che
    > hai citato. Tanto per citare qualche esempio: la
    > diffusissima DWL-G520+ di D-Link, o l'altrettanto
    > diffusa WMP54GS di Linksys trasmettono a 31mW (+
    > o - 2dB), ma ci sono achede che trasmettono anche
    > a 18dB, cioè oltre i 60milliWatt.

    Vista la poca energia prodotta da tali sistemi micro-eolici è probabile che abbiano usato AP wireless particolari a basso consumo.
    non+autenticato