Η αρχική μας ιδέα είναι σε δημόσιο χώρο να λειτουργεί μια “ έξυπνη” μπαταρία βαρύτητας η οποία να τροφοδοτεί θύρες USB για φόρτιση τηλεφώνων και όχι μόνο.
Για το λόγο αυτό θα χρησιμοποιήσουμε μικροελεγκτή ο οποίος θα διευθύνει το σύστημα ώστε να εκμεταλλεύεται την ηλιακή ενέργεια ώστε να ανυψώνει ικανές ποσότητες νερού τις ώρες με έντονη ηλιοφάνεια και θα αποδίδει την δυναμική ενέργεια του νερού την νύχτα φορτίζοντας τις συσκευές. Επίσης την μέρα θα επιτελεί διπλό ρόλο από τη μία θα ανυψώνει το νερό από την άλλη θα φορτίζει τις συσκευές. Μια συσκευή ανοιχτή σε πρόσβαση φόρτισης από το κοινό σε δημόσιο χώρο.Επίσης το ανοιχτο λογισμικό και το open hardware- schematic που θα προκύψει από το έργο αποτελεί στόχο μας στην διαδοση της γνώσης. Η μπαταρία βαρύτητας είναι μια εξαιρετική ιδέα για αποθήκευση ενέργειας σε σύγκριση με τις μπαταρίες λιθίου γιατί: 1.Στην εποχή της πράσινης ενέργειας, οι αποδοτικές και βιώσιμες λύσεις αποθήκευσης ενέργειας είναι κρίσιμες. Η ιδέα της μπαταρίας βαρύτητας προσφέρει μια νέα, φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές μπαταρίες ιόντων λιθίου για αποθήκευση ενέργειας. Να γιατί ξεχωρίζει: 2.Βιωσιμότητα: Οι μπαταρίες βαρύτητας χρησιμοποιούν απλά υλικά όπως νερό, δεξαμενές και βασικά μηχανικά συστήματα. Σε αντίθεση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι οποίες βασίζονται σε πεπερασμένους και επιβλαβείς για το περιβάλλον πόρους όπως το λίθιο και το κοβάλτιο, οι μπαταρίες βαρύτητας μπορούν να κατασκευαστούν με τοπικά, φιλικά προς το περιβάλλον υλικά. 3.Μακροβιότητα: Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου υποβαθμίζονται με την πάροδο του χρόνου λόγω χημικών αντιδράσεων, οδηγώντας σε μειωμένη χωρητικότητα και τελική απόρριψη. Οι μπαταρίες βαρύτητας, από την άλλη πλευρά, βασίζονται σε μηχανικά συστήματα που μπορούν να συντηρηθούν και να επισκευαστούν, προσφέροντας πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. 4.Επεκτασιμότητα και προσαρμοστικότητα: Οι μπαταρίες βαρύτητας μπορούν να κλιμακωθούν σε διαφορετικά μεγέθη και ισχύ εξόδου, από εφαρμογές μικρής κλίμακας έως συστήματα μαζικής αποθήκευσης ενέργειας για ολόκληρες κοινότητες. Είναι ιδιαίτερα προσαρμόσιμοι, εργάζονται σε απομακρυσμένες περιοχές όπου η μεταφορά και η συντήρηση της μπαταρίας μπορεί να είναι δαπανηρή ή μη πρακτική. 5.Χαμηλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις: Η παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου περιλαμβάνει εξόρυξη και επεξεργασία που απελευθερώνουν σημαντικά αέρια θερμοκηπίου. Ωστόσο, ένα σύστημα μπαταριών βαρύτητας δεν παράγει τοξικά απόβλητα και εκπέμπει μηδενικά αέρια θερμοκηπίου κατά τη λειτουργία. 6.Ενεργειακή απόδοση: Ενώ οι μπαταρίες ιόντων λιθίου προσφέρουν υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, οι μπαταρίες βαρύτητας υπερέχουν σε απόδοση για την αποθήκευση ανανεώσιμης ενέργειας. Για παράδειγμα, κατά τις ηλιόλουστες μέρες, η ηλιακή ενέργεια μπορεί να τροφοδοτήσει αντλίες για να ανυψώσει το νερό, το οποίο στη συνέχεια απελευθερώνει την αποθηκευμένη ενέργεια κατά τη διάρκεια της νύχτας. 7.Κόστος-αποτελεσματικότητα: Το αρχικό κόστος ενός συστήματος μπαταριών βαρύτητας είναι συχνά χαμηλότερο λόγω της χρήσης απλούστερων υλικών. Με την πάροδο του χρόνου, το μειωμένο κόστος συντήρησης και η μεγαλύτερη διάρκεια ζωής το καθιστούν μια πιο οικονομική επιλογή. Συμπερασματικά, οι μπαταρίες βαρύτητας αντιπροσωπεύουν μια σημαντική ανακάλυψη στην τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας, αντιμετωπίζοντας τους περιορισμούς των μπαταριών ιόντων λιθίου, ενώ προάγουν τη βιωσιμότητα και την οικονομική απόδοση. Ευθυγραμμίζονται απόλυτα με τους στόχους της επανάστασης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και παρέχουν μια πρακτική πορεία προς ένα πιο πράσινο μέλλον.
- Λίστα Υλικών Υλικό Ποσότητα Σύνδεσμος Αγοράς
Arduino Uno R3 1 Arduino Uno R3 €14,88
Mini υποβρύχια αντλία (3-6V) ή 12V 1 Αντλία ή αντλία €8,60
Ηλιακό πάνελ (5-6V) 2 Ηλιακό Πάνελ2X€12,90
Relay Module - 1 Channel 12V
1
relay €1,80
Μπαταρία Li-on 1 Battery€5,80
Υποδοχή για μπαταρίες and 1 Battery Holder12,80 €
Μοτέρ γεννήτρια DC (12V) 1 DC Generator
Βαλβίδα νερού solenoid 1 Βαλβίδα Solenoid https://grobotronics.com/peristaltic-liquid-pump-12v-dc.html https://grobotronics.com/silicone-tube-transparent-2x4mm-per-meter.html
Τρανζίστορ NPN (π.χ. 2N2222) 2 2N2222
γέφυρες 1 Bridge Rectifier
Αντιστάσεις (1kΩ, 10kΩ) 5 Resistors Set
Κατασκευαστική πλακέτα breadboard 1 Breadboard
Σωλήνες σιλικόνης (5mm διάμετρος) 1 Silicone Tubes
Δοχείο νερού (π.χ. πλαστικό κουτί) 2
Καλώδια σύνδεσης Πολλά Jumper Wires
Filament ή 2 Filament
Κόστος 150 ευρώ