Kā katrs jūsu solis var samazināt Zemes oglekļa dioksīda emisijas nospiedumu

Izmetot oglekļa dioksīda emisijas, radot enerģiju no zemes zem jūsu kājām.

Amerikas Savienotajās Valstīs vien cilvēki katru dienu kopā veic vairāk nekā 900 miljardus soļu. Ja šo skaitli attiecina uz visu pasauli, tas ir gandrīz neaptverams. Uz šiem soļiem ir vērsies uzņēmums, kas iztēlojas, ka cilvēces iespaidīgais pastaigu rekords ir lētas, ilgtspējīgas enerģijas dārgumu krātuve.

Viss sākās ar to, ka tīras enerģijas uzņēmuma Pavegen izpilddirektors Lorenss Kembals-Kuks (Laurence Kemball-Cook), būdams dizaina un tehnoloģiju students, sāka regulāri staigāt pa Londonas Viktorijas dzelzceļa staciju. Vērojot ceļotājus, kas devās uz galamērķi zem izliektajiem stikla griestiem, viņš bija liecinieks simtiem tūkstošu pēdu soļu uz ziloņkaula grīdas.

Līdzīgi kā šos pasažierus, arī mūs, staigājot apkārt, mūsu soļu kinētiskā enerģija virza uz priekšu. Taču pēc tam, kad darbs ir paveikts, šī enerģija nekur nepazūd. Enerģiju nevar iznīcināt, to var tikai nodot. Var domāt par to kā par enerģijas pēdām, kas paliek aiz jums, ejot uz priekšu.

"Visa šī neizmantotā enerģija netika izmantota," teica Ciara Čantrija, Pavegena mārketinga komandas locekle.

Redzot, kā cilvēki, kas brauc uz darbu, staigā pa noslogotu Apvienotās Karalistes dzelzceļa staciju, Laurence Kemball-Cook sāka domāt par enerģijas iegūšanu no soļiem.

Tā radās ideja: Trotuāri, kas uzkrāj soļu soļu enerģiju un uzglabā to izmantojamā formātā. Vienkāršas pastaigas varētu darbināt, piemēram, ielu lampas vai LED ekrānus.

"Tika izstrādāts nepiedienīgi daudz prototipu," teica Čantrijs. Pirms Kemball-Cook pilnveidoja savu izgudrojumu, tika izstrādāti vairāk nekā 700 rasējumu. "Beigu beigās viņš to uzstādīja pie kādas ēkas Londonā. Tad to sāka izmantot cilvēki, un tas darbojās."

Pavegen ir viens no daudziem uzņēmumiem, kas meklē veidus, kā attīstīt ilgtspējīgu enerģiju, un šis darbs notiek klimata krīzes apstākļos. Klimata stāvoklis šobrīd ir uzmanības centrā, jo pasaules līderi pulcējas Glāzgovā, Skotijā, uz COP26 samitu, kas tiek dēvēts par "pasaules pēdējo iespēju" kontrolēt krīzi.

CNET Science izceļ futūristiskas stratēģijas, kas paredzētas, lai palīdzētu valstīm samazināt oglekļa emisijas. Jaunākās paaudzes tehnoloģijas vienas pašas par sevi, iespējams, neatrisinās mūsu klimata problēmas, taču zaļās inovācijas varētu būt nenovērtējamas, lai sasniegtu 2015. gada Parīzes nolīguma mērķi - līdz gadsimta beigām ierobežot globālo sasilšanu līdz 2 grādiem pēc Celsija.

Ar enerģiju ražojošām ietvēm mēs, iespējams, varēsim balsot ar savām kājām.

Soļi, kas neatstāj oglekļa pēdas

Pavegen ietves ir veidotas no flīzēm līdzīgām trīsstūrveida platformām, kuru katrā stūrī ir ģenerators, ko sauc par spararatu. Kad kāds uzkāpj uz flīzes, riteņi tiek aktivizēti, lai grieztos ārkārtīgi ātri, skaidroja Čantrijs, radot enerģiju, kas tiek nosūtīta uz akumulatoru un uzglabāta tajā.

Cilvēkiem ejot pa ietvi, katrs viņu solis rada no 2 līdz 5 džouliem enerģijas. Atsevišķi tas nav daudz. Standarta spuldzīte sekundē patērē aptuveni 60 džoulus, tāpēc šīm viedajām ietvēm nav tādas jaudas, lai nodrošinātu enerģiju veselām pilsētām.

Tomēr komanda apgalvo, ka tās tīrā enerģija var radīt diezgan lielu ietekmi mazākā un pieejamākā mērogā. Šīs ietves varētu nodrošināt ar enerģiju biroju telpas, iepirkšanās centrus, apkaimes ar ielu lampām, sporta spēles vai mūzikas festivālus.

Pavegen izstrādātās trīsstūrveida flīzes rada nelielu enerģijas daudzumu, kad uz tām uzkāpjat.

Padomājiet par to. Viens mūzikas festivāla apmeklētājs mēro aptuveni 15 jūdzes, kas nozīmē aptuveni 30 000 soļu. 2019. gadā vairāk nekā 107 000 cilvēku apmeklēja Ņujorkas mūzikas pasākumu Electric Zoo. Kopā tas ir vairāk nekā 3,2 miljardi soļu, kas sperti tikai vienas nedēļas nogales laikā. Šādi pasākumi bieži vien prasa milzīgu enerģijas patēriņu, lai uzturētu skatuves gaismas, audioiekārtas, pārtikas stendus un LED ekrānus.

Festivāla apmeklētājiem, kuri tāpat staigā apkārt, piepūles ir mazas vai pat nav nepieciešamas, bet vieds trotuārs varētu ievērojami samazināt festivāla enerģijas patēriņu.

Chantrey saka, ka Pavegen izgudrojums potenciāli varētu palīdzēt arī nodrošināt enerģiju jaunattīstības valstīs vai teritorijās, kas ir atvienotas no elektrotīkla. Tas ir ierīces akumulatora dēļ, kas uzglabā katru uz soļiem balstītas enerģijas bitīti. Tās darbībai nebūtu vajadzīgas dārgas un sarežģītas elektropārvades līnijas - tā ir slēgta sistēma.

"Mūsu nozares šobrīd ir sava veida viedās pilsētas," teica Čantrijs, jo īpaši "pilsētas attīstības periodā, kas vēlas kļūt zaļākas un ilgtspējīgākas".

Viņa stāsta, ka komanda jau ir uzstādījusi pastāvīgu skrejceļu Honkongā un strādā arī pie projekta Filipīnās. Pagaidām, strādājot pie ietvju izmaksu samazināšanas un izstrādājot stratēģiju, kā panākt plašāku pielietojumu, Pavegen izmanto platformu kā izglītojošu līdzekli ilgtspējības izpratnes veicināšanai.

Piemēram, tuvojoties COP26, komanda sadarbojās ar Ikea.

"Veikalā Glāzgovā," teica Čantrijs, "ir bruģēts masīvs ar lielu 100 % zīmi, kas iedegas, kad jūs uzkāpjat uz tā. ... Tas būtībā ir paziņojums, ka veikali visā pasaulē būs ... līdz 2030. gadam 100 % darbosies ar atjaunojamo enerģiju."

Enerģētiskā pastaiga

Līdz šim Pavegen ir uzstādījis gan pagaidu, gan pastāvīgas enerģiju ražojošas ietves dažādās pasaules valstīs. Piemēram, Apvienotajā Karalistē dzelzceļa stacijā ir viens no tiem, kas darbina tuvumā esošos USB uzlādes soliņus. Uzņēmums ir ieklājis savas flīzes arī gar futbola laukumu Nigērijā - ar kājām iegūtā enerģija izgaismo stadionu.

Kas mūs attur no planētas pārplānošanas?

Pašlaik Pavegen galvenais ierobežojums ir ietvju augstā cena par salīdzinoši nelielu enerģijas daudzumu. Taču, no otras puses, Pavegen nav vienīgā grupa, kas nodarbojas ar pēdu enerģijas izmantošanas koncepciju. Komanda no Indijas strādā pie sīkrīka, kas, šķiet, ir līdzīgs Pavegen flīžu konstrukcijai, bet var piedāvāt daudz lielāku jaudu.

Diemžēl izmaksas, visticamāk, joprojām būs šķērslis, tikai citādā veidā. Jebkuram flīžu mehānismam patiesībā, visticamāk, būs jāpārvar vairāki šķēršļi.

Jauda ir jūsu... kājās.

"Galvenais jautājums ir izmaksas, kas izteiktas kā vāts uz kvadrātmetru vai vāts uz dolāru," teica Kolumbijas Universitātes Inženierzinātņu un lietišķo zinātņu skolas asociētais profesors Freds Dzjans. "Būtu jāietver arī būvniecības izmaksas, piemēram, esošā seguma nojaukšana un ceļa traucējumi."

Viņš norāda arī uz vēl vienu iespējamu problēmu. "Bruģim būs jāizmanto kāds mehānisms, lai atspertos, visticamāk, atsperes, un atsperes laika gaitā var nogurt, īpaši lielas slodzes un biežu padziļinājumu gadījumā."

Turpmākajos gados mēs, iespējams, redzēsim, ka arī citi inženieri atradīs veidu, kā apiet šādas rūpes. Viena Eiropas grupa strādā pie koka grīdām, kas pārklātas ar materiālu, kurš varētu ražot elektroenerģiju citā veidā nekā Pavegen. Atkarībā no viņu izgudrojuma cenas, iespējams, šie augsto tehnoloģiju modeļi varētu ienākt viedo māju tirgū.

Tomēr kopumā Jiang uzsver, ka šādi centieni uzlabot ilgtspēju, piemēram, Pavegen flīzes, ir jāveicina, neraugoties uz sarežģīto ceļu līdz realizācijai.