Energiankeruu on suuren tutkimusinnostuksen alla. Esimerkiksi langattomien anturijärjestelmien vaatima sähkö halutaan kerätä talteen lämmöstä, liikkeestä tai valosta. VTT on nyt esitellyt oman energiankeruun ratkaisunsa.
Scientific Reports -lehdessä esitelty ratkaisu muuntaa sähköenergiaksi mekaanisen tärinän. Aiemmin vastaavia keräimiä on kehitetty pietsosähkön tai sähköstaattisen varauksen pohjalta.
VTT:n ratkaisu eroaa näistä siksi, että se nojaa kaikista aineista löytyvään työfunktioon. Siinä kahden johtavan massan liike muunnetaan sähköenergiaksi liittämällä ne ulkoiseen piiriin. Kun kaksi massaa tai objektia liitetään sähköisesti yhteen, niille syntyy eri varaus. Metallilevyjä liikuttamalla tehdään työtä varausten Coulombin vetovoimaa vastaan. VTT:n kokeessa näin aikaan saatu potentiaalienergia muutettiin hyödylliseksi sähkötehoksi yhdistämällä levyt ulkoiseen piiriin.
VTT:n mukaan imiö toimii myös puolijohtavilla aineilla ja kappaleiden periodinen liikuttelu tuottaa vaihtosähköä. VTT:n ratkaisun etuna on, ettei se tarvitse esimerkiksi integroitua akkua, ulkoisia teholähteitä tai pietsomateriaaleja, kuten aiemmat ratkaisut.
Kaikki sähköstaattiset energiankeruun laitteet perustuvat kapasitanssiin, joka muuttuu liikkuvien objektien välillä. Rakenteet ovat MEMS-tyyppisiä, sillä niissä ulkoisella voimalla liikutetaan esimerkiksi kahta levyä suhteessa toisiinsa, joka tuottaa energiapotentiaalin.
VTT:n arvion mukaan uusi sähköntuottotapa voisi olla teollisuuden käytössä 3-6 vuoden kuluttua. Energian keräimet ja uudet anturiratkaisut ovat yksi lähitulevaisuuden megatrendeistä. Energian keräimillä voidaan korvata paristot ja muut energialähteet sovelluskohteissa, joiden huoltaminen on vaikeaa tai mahdotonta.
