Fysikk og Fascinasjon

en blogg om ny og gammel forskning, og om den fantastiske naturen


3 kommentarer

Elektrisitet fra fottrinn

I dag kom jeg over en nyhet på et sted som jeg trodde formidlet forskningsnyheter, men som jeg nå er blitt betydelig mer skeptisk til. Historien er om et selskap ved navn Pavengen som har lansert et crowdfunding-prosjekt (altså de vil at vanlige folk skal gi dem penger) for å utvikle sitt prosjekt, som er en type fliser som genererer elektrisitet når man går på dem.

Det høres jo flott ut. Gå gjør vi jo uansett, og tenk på all den energien som går til spille hver gang vi tråkker ned. 

Men – stopp opp her. Vi går faktisk ikke rundt og sløser med energi for hvert fotsteg. Når foten settes i bakken virker det en kraft mellom foten og underlaget. Den fører til at foten løftes opp i neste steg.

Om man skal bruke «noe av denne energien» til å generere elektrisitet, så må folk faktisk bruke MER energi i hvert tråkk. Jo mer energi man skal ha ut av hvert steg, desto mer vil det føles som å gå i sand. Tungt.

Pavengen skriver at de er i stand til å generere i gjennomsnitt 7 watt energi per fotsteg. 

Dette høres litt rart ut. Energi måles i joule, ikke watt. Watt er et mål på hvor mye energi man genererer per sekund. De de isåfall mener, får man tro, er at om folk trår kontinuerlig på underlaget i sånn omtrent vanlig gangfrekvens, så blir gjennomsnittlig elektrisitetsgenerasjon 7 joule per sekund.

Er dette rimelig? Etter litt leting på internettet fant jeg heldigvis noen som hadde gjort en skikkelig analyse av problemet. Det viser seg at en øvre grense for hvilken effekt man kan forvente å få ut av en (voksen) person som går, uten at denne personen skal bli så irritert over det myke underlaget at hen begynner å trå på en rar og energisparende måte, er omtrent 13 watt. Dette er mekanisk energi, som man så må konvertere til elektrisitet, og i praksis finnes det ikke noen veldig effektiv måte å gjøre dette på. Det beste folk så ut til å mene at de skulle greie da artikkelen ble skrevet for 10 år siden var 1 watt per sko, som vi kan gange opp til 2 watt per person som går på Pavengens underlag.

Om du går på dette underlaget i en time vil du ha generert 2 watt-timer, som sånn omtrent tilsvarer energien i ett AA-batteri.

Så hva kan vi bruke energien fra dette gåkraftverket til? Det kan være greit å sammenligne med hvor mye effekt, altså hvor mange Watt, en del vanlige elektriske dingser bruker. Her er en oversikt over hvor mange personer som må gå kontinuerlig for å drive en del vanlige apparater, med tall tatt fra denne oversikten:

  • elektrisk klokke: en person
  • stereoanlegg: 12 personer
  • «vanlig» 60 watt lyspære lampe: 30 personer (men «bare» 5 personer for å drive en tilsvarende LED-lampe)
  • kjøleskap: 80 personer
  • støvsuger: 500 personer
  • oppvaskmaskin: 1000 personer

Om premisset er at folk skal bruke muskelkraft til å generere elektrisiteten vi skal bruke, kunne vi muligens ha gjort det mer effektivt? Hva med å plassere en spinningsykkel et sted langs denne gangveien, og be folk ta seg en tråkk på vei til jobb? Siden de da lett ville kunne generere 60 watt, ville de bidra med samme mengde energi til batteriene som på ett minutt som de ville ha gjort med en halvtimes gange.

Vi er nødt til å finne miljøvennlige måter å generere elektrisitet på, det er sant. Men er dette måten å gjøre det på? Nei, nei og atter nei! Dette monner ingen ting.

I følge nyhetssaken har selskapet allerede

installed their flooring under a small soccer pitch, a small walkway at Heathrow airport, Federation Square in Australia and multiple other small venues.

De har altså greid å selge inn konseptet sitt til store og seriøse aktører som kan skryte av at de er miljøvennlige. Og, fantastisk nok sier de at de har

 designs worked out for systems able to generate megawatts of power—entranceways to office buildings come to mind, or larger parts of airports—anywhere a lot of people walk over long periods of time.

Megawatt – det er altså millioner av watt. Om hver person genererer 2 watt, kan du selvfølgelig generere en milllion watt av en halv million mennesker. Men det var da fryktelig mange. 

Dette minner litt om saken om «Grønt Norge», der Waleed Ahmed og Flemming Bordoy lurte til seg massevis av penger ved å påstå at de hadde funnet opp en solcelledrevet iPhone-lader som kunne lade under vanlig innelys. Du skal ikke ha så veldig mye fysikkutdannelse før du forstår at dette er tull, men de greide allikevel å drive det langt.

Om du hører at din kommune eller arbeidsplass har tenkt å installere Pavengen-gulv for å være miljøvennlige så er det fint om du sier fra at det er tull.


2 kommentarer

Den smarteste måten å komme seg på jobb

Siste tilskudd til familiens utvalg av elektrisk drevne fremkomstmidler er en sykkel som fjerner både oppoverbakker og motvind.

I friskt driv forbi trafikken opp bakkene fra Carl Berner. Med en hånd på styret for å ta bilde mens jeg sykler. Derfor er hastigheten 10 km/t istedenfor over 20. Da jeg var vel hjemme hadde jeg rundet 200 km.

I friskt driv forbi trafikken opp bakkene fra Carl Berner. Med en hånd på styret for å ta bilde mens jeg sykler. Derfor er hastigheten 10 km/t istedenfor over 20. Da jeg var vel hjemme hadde jeg rundet 200 km. Den rare svaret og røde dingsen foran fikk jeg satt på ekstra, til å feste kurv på. 

Elsykkel er en glimrende ide på så mange måter:

Det er gøy og avslappende. Ser du han som sliter seg oppover foran meg? Jeg passerer ham snart. Akkurat som jeg kjører forbi alle andre. Det er faktisk veldig gøy, og dessuten avslappende på den måten som det alltid er avslappende å se folk jobbe når man slipper å slite selv. Jeg sykler med senkede skuldre og rolig pust, om jeg ikke skulle få lyst til å trene litt og skru ned på motoren, da.

Det går fort. Jeg bruker ganske mye mindre tid enn når jeg sykler på vanlig sykkel, fordi hastigheten ligger på rundt 25 km/t (dette er den høyeste hastigheten motoren vil hjelpe til ved) veldig store deler av turen. Dette gjør også at det tar mindre tid enn å ta t-bane på jobb. Det tar så definitivt kortere tid enn å kjøre til og fra jobb mesteparten av døgnet, for jeg suser glatt forbi køen.

Det er fleksibelt. Jeg slipper å tenke på når t-banen går eller når det er mest rushtrafikk, jeg er ikke påvirket av feil på signalanlegg og sånne morsomme ting. Jeg bare hopper på sykkelen når jeg er klar til å dra hjem, og suser hjem.

Terskelen for å sykle blir veldig lav. Jeg kunne selvfølgelig ha greid å sykle de 12 kilometrene til og fra jobb hver dag. Allikevel gjør jeg det ikke, og dette har skyldtes både at det tar litt lang tid, og at det er ordentlig slitsomt med mange høydemetre. Noen ganger har jeg virkelig måttet manne meg opp og kjøpt noe ekstra mat på slutten av dagen for å orke å sykle opp bakkene hjem og hente to barn i barnehagen. Nå blir jeg bare glad av tanken på sykkelturen hjem. En fredag syklet jeg liksågodt tvers over byen for å besøke venner på kvelden (19 km hver vei) etter å ha syklet til og fra jobb (12 km hver vei), altså over seks mil på en dag. Det ville aldri ha falt meg inn uten elsykkel.

Tenketid. Når den ikke brukes på t-banen er turen til og fra jobb kanskje den mest produktive tiden på dagen. Spesielt hjemturen. Da virker det ofte som om problemer jeg har slitt med hele dagen finner en løsning helt av seg selv. Da jeg bodde nærmere sentrum syklet eller gikk jeg alltid på jobb, og jeg har virkelig savnet denne tenketiden mens jeg har bodd i t-baneavstand. Nå har det ordnet seg.

I tillegg til alle disse opplagte fordelene for meg, har elsykler (i likhet med vanlige sykler) noen store samfunnsmessige fordeler:

Det tar lite plass. Tenk at byene våre er innredet til de grader etter de store, bråkete, illeluktende og farlige bilene. Det henger ikke på greip. Selvfølgelig skulle det ha vært sånn at gående og syklende hadde prioritet, og så kunne vi ha gitt bilene mulighet der det passet. Hver person som sykler er en person som ikke sitter i en bil og tar opp masse plass i byrommet.

Det er bra for folkehelsa. En elsykkel er ikke en moped. Man er nødt til å trå for å komme seg fremover. En halvtime tråkking, selv om det ikke er med høy intensitet, er en halvtime i bevegelse som man ikke ville hatt om man satt på en t-bane eller i en bil.

Det er en smart bruk av energi. Vi er nødt til å innrette samfunnet vårt slik at vi bruker energi når vi trenger den, men ikke ellers; og at vi bruker den riktige energien til de riktige tingene. Elsykkelen drives for en stor del av motorkraft (kjemisk energi fra maten jeg har spist, som jeg trengte å få forbrent uansett), og kobler bare inn den elektriske motoren når personen som sykler trenger litt ekstra hjelp. Denne elektriske energien blir tilført batteriet fra strømnettet, ved ganske lav ladehastighet (for batteriet er ikke så stort at man trenger noen superlading), og gjerne om natten. Stort smartere blir det ikke.


4 kommentarer

Hurra!

Noen husker kanskje at jeg fikk en artikkel refusert i høst? Artikkelen tar for seg resultatene fra AFM-arbeidet jeg har drevet med i København og på forskningslabben til odontologene (se her, her og her). Det tok tid å manne seg opp for å sende den igjen, men jeg fikk endelig gjort et for et par uker siden, rett før fristen gikk ut. Og i dag (allerede!!) kom beskjeden:

Dear Ms. Røyne:

Thank you for the manuscript submission entitled «Repulsive hydration forces between calcite surfaces and their effect on the brittle strength of calcite bearing rocks» [Paper #2015GL064365] to Geophysical Research Letters. I am now ready to accept your manuscript, after some very minor revisions below.

Leste jeg riktig? Jo! Det står faktisk I am now ready to accept your manuscript. Haha!

Og, desto bedre, «very minor» endringene er faktisk latterlig små. Bytt ut tre ord, sett inn en enhet som mangler, og dobbeltsjekk forkortelsene av tidsskrift-navnene i referanselisten.

🙂

Jeg har feiret med is, og ute er det blomster.

IMG_4088Siden jeg startet dagen med 17. maifeiring i barnehagen fortsetter jeg feiringen med reinstallering av datamaskinen på labben, som selvfølgelig er litt nedtur.

IMG_4090Mens jeg ser linjer bevege seg langsomt over skjermen prøver jeg å bygge en boks til instrumentet mitt. Av isolasjonsplater.

IMG_4091

Det er rart med det, en sånn publikasjon er jo kulminasjonen av mange, mange måneders arbeid og virkelig prikken over i-en i forskningsarbeidet. Dette tidsskriftet er heller ikke et hvilket som helst et og jeg har aldri greid å publisere noe der før. Men hva gjør man egentlig? Det er grenser for hvor mye jubel man kan drive med midt i arbeidsdagen.

Uansett.

🙂