Energy harvesting met antennes
Wij bevinden ons allemaal continu in een veld van elektromagnetische energie die wordt geproduceerd door radio-, TV- en GSM-zenders. Onderzoekers van het Georgia Institute of Technology zijn er in geslaagd om deze alom aanwezige energie efeectief af te tappen en te gebruiken voor bijvoorbeeld draadloze sensornetwerken.
Manos Tentzeris, professor aan de Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering, heeft met zijn team een ultra-wideband-antenne ontwikkeld, die het mogelijk maakt verschillende frequentiegebieden te gebruiken voor het opwekken van elektrische energie. Momenteel is het mogelijk om een bereik van FM tot radar te bestrijken, dat is dus van circa 100 MHz tot meer dan 15 GHz. De via de antenne opgepikte energie wordt gelijkgericht en opgeslagen in condensatoren en accu’s. De antennes worden gefabriceerd door middel van inkjet-printers. Hiermee kunnen de antennes worden gedrukt op papier of flexibele polymeren.
Tot nu toe is men er in geslaagd enkele honderden microwatts te onttrekken aan de TV-banden. De onderzoekers verwachten dat met behulp van een multiband-systeem een continu-vermogen van een milliwatt of nog meer kan worden opgewekt. Dit is voldoende voor het voeden van low-power-applicaties met sensoren em microcontrollers. Dankzij het parallelle gebruik van meedere frequentiebereiken kan ook bij signaalsterktevariaties van enkele bronnen toch nog voldoende energie worden geleverd. De onderzoekers hebben met deze methode al succesvol een draadloze temperatuursensor gevoed uit de elektromagnetische straling van een TV-zender op 0,5 km afstand.
Het onderzoeksteam onderzoekt nu het gebruik van supercondensatoren in combinatie met de breedbandantennes, zodat het ook mogelijk wordt kortstondig meer energie (meer dan 50 mW) te leveren. Verder is men optimistisch over het combineren van deze technologie met andere energie-harvesting-technieken, zodat een constante en betrouwbare micro-energiebron ontstaat die onafhankelijk is van de zon en weersinvloeden.