Rośnie liczba nowych firm, których celem jest pozyskiwanie niewielkich ilości energii ze środowiska. Ta generacja start-upów zajmujących się zbieraniem zasobów energetycznych jest w dużej mierze skoncentrowana na dostarczaniu energii elektrycznej dla wielu dzisiejszych czujników Internetu Rzeczy (IoT). Wizja energii bezprzewodowej nie jest nową koncepcją — obecnie jest tylko o skalę mniej ambitna, jeśli chodzi o ilość energii. Pomysł przesyłania energii elektrycznej w powietrzu narodził się pod koniec lat 90. XIX wieku w umyśle słynnego i niespokojnego wynalazcy Nikoli Tesli. Był on zainteresowany przesyłaniem energii elektrycznej bezprzewodowo na odległość. Wczesne eksperymenty wynalazcy w Colorado Springs w 1899 roku obejmowały nadajnik, cewkę elektryczną o średnicy prawie 16 metrów, która wysyłała w powietrze łuki elektryczne mierzące 40 metrów.
Na przełomie XIX i XX wieku, wspomniany serbski inżynier — Nikola Tesla — zbudował Wieżę Wardenclyffe w Shoreham w stanie Nowy Jork (patrz zdjęcie po lewej). Początkowo skonstruowana wieża wykorzystywana była do przesyłania wiadomości telegraficznych przez Atlantyk, ale Tesla planował zwiększenie zasięgu Wardenclyffe w celu opracowania pierwszego w historii bezprzewodowego systemu transmisji mocy. Kiedy nie mógł uzyskać od sponsora tego projektu, JP Morgana, niezbędnych funduszy na zmiany, porzucił Wardenclyffe. Miało to miejsce w 1906 roku.
Tesla ambitnie zaplanował opracowanie Światowego Systemu Zasilania, który miałby emitować darmową energię elektryczną na całym świecie. Oczywiście to się nigdy nie wydarzyło! Wieża Long Island miała być początkowym etapem tego systemu, ale plan z Wardenclyffe upadł przy pierwszej przeszkodzie. Obiekt rozebrano na złom w 1917 roku.
Bezprzewodowa transmisja energii pozostała fantazją z zakresu science fiction do końca XX wieku. Około 115 lat po tym, jak Tesla po raz pierwszy zaproponował tę koncepcję, na nowo pojawiły się startupy zajmujące się bezprzewodowym zbieraniem energii jako mechanizmu wysyłania niewielkich ilości zasobów energetycznych na bardzo krótkie odległości. Te zasoby są wykorzystywane do wyspecjalizowanych zadań przemysłowych i w urządzeniach konsumenckich. W porównaniu z pierwotnym, niespełnionym marzeniem Tesli, większość nowych firm oferuje pomysły na bezprzewodowe pobieranie energii z otoczenia zapewniające bardzo niewielką moc. Większość obecnie pracujących nad tym firm, skupionych na pozyskiwaniu energii — poza Emrod w Nowej Zelandii — koncentruje się na gromadzeniu niewielkich ilości zasobów energetycznych z fal radiowych, Wi-Fi, ultradźwięków lub z innych źródeł w otoczeniu.
Działanie bez baterii
Firma Everactive Inc jest aktualnie wiodącym start-upem w sektorze pozyskiwania energii ze środowiska, dodatkowo hojnie dofinansowanym, dzięki niedawnemu zamknięciu rundy dotacji przedsięwzięć serii C o wartości ponad 50 milionów dolarów. Runda ta została zwiększona ze względu na 16 milionów dolarów strategicznego finansowania od firm 3M i Ericsson, co ogłoszono 29 lipca 2021 roku. Firma zdobyła już łącznie ponad 114 milionów dolarów finansowania od czasu jej założenia, co miało miejsce w czerwcu 2012 roku.
Start-up, który pierwotnie nosił nazwę: „PsiKick”, opracował czujnik bez baterii (zwany: „EverSensor”), który zbiera energię ze światła słonecznego w pomieszczeniach i na zewnątrz, z gradientów termicznych, z promieniowania RF, wibracji i innych. Najnowsza technologia chipów Everactive zapewnia bezprzewodową komunikację poza zasięgiem wzroku na odległość do 250 metrów.
Everactive podąża za tradycyjnymi przemysłowymi sektorami IoT (IIoT) ze swoimi produktami. Przekonuje również, że czujnik można zainstalować w 5 minut, np. na odwadniaczu powietrza, a bramka jest w stanie obsłużyć do 1000 takich czujników podczas pracy. Celem firmy jest dalsze zmniejszanie czujników bezbateryjnych z każdą generacją.
Firma e-peas S.A. z siedzibą w Belgii umożliwia pobieranie energii z wielu źródeł światła (słońce, żarówki i naturalne oświetlenie wewnętrzne), z licznych elementów grzejnych i wibracyjnych, a także z różnych pasm RF (868 MHz, 915 MHz, 2,4 GHz itp.). Analogicznie jak Everactive, technologia e-peas opiera się na chipie krzemowym, jednak ta młoda firma oferuje szereg różnych mikrochipów do zbierania wielu rodzajów energii pozyskiwanej: „z powietrza”, w tym specjalny układ przeznaczony do: „wydobywania” mocy ze światła, wibracji i fal radiowych. Firma ta zdobyła do tej pory 13,8 miliona dolarów finansowania. Spółka nawiązała współpracę z takimi firmami jak SODAQ, która opracowała urządzenie do śledzenia zasobów w systemie IoT zasilane energią słoneczną, a wykorzystujące chip AEM10941 od e-peas.
Z kolei holenderski startup — Nowi Energy — zebrał do tej pory 10,5 miliona euro od funduszy Venture Capital. Firma ta jest finansowana przez holenderski podmiot inwestycyjny Disruptive Technology Ventures. Nowi opracowało układ do zarządzania energią NH2. Startup współpracował z HiSilicon, marką projektującą mikroczipy, a należącą do HUAWEI, aby połączyć H2 z rozwiązaniem NB-IoT chińskiej firmy. (Nic dziwnego, że chińska marka chciałaby stworzyć system zbierania energii, który obsługuje NB-IoT). Nowi współpracuje z takimi podmiotami jak Murata Manufacturing i Nordic Semiconductor, aby połączyć swój układ zarządzania energią z różnymi systemami komunikacji Low Power Wide Area (LPWA), w tym LoRaWAN, SigFox, a także LTE-M i NB-IoT.
Marka sprzedaje swój produkt NH2 jako jeden z najmniejszych dostępnych na rynku układów scalonych do zbierania energii, odpowiedni do stosowania w przemysłowych czujnikach IoT i elektronicznych etykietach na półki, a także w produktach konsumenckich, takich jak piloty do telewizorów. Chip firmy Nowi pobiera energię ze światła lub z wibracji otoczenia, ale nie może jednocześnie czerpać mocy z obu źródeł.
Istnieje wiele innych start-upów zajmujących się systemami zbierania energii, takich jak: 8Power, Quester i Wiliot, które pozyskują finansowanie, pomimo plagi koronawirusa, wciąż pustoszącego wiele sektorów przemysłu na całym świecie. Obecnie można być świadkami miniboomu, jeśli chodzi o gotówkowe inwestycje funduszy Venture w start-upy zajmujące się pozyskiwaniem energii ze środowiska. Powód jest oczywisty. Usunięcie baterii z równania w przypadku aplikacji przemysłowych obniża koszty i skraca godziny pracy ludzi spędzających czas na ich wymianie. Używanie sprzętu bez baterii w warunkach przemysłowych i konsumenckich może również znacznie zmniejszyć liczbę baterii wyrzucanych na wysypiska śmieci na całym świecie. Szacuje się, że w samych Stanach Zjednoczonych utylizuje się rocznie 3 miliardy baterii!
Firma Everactive twierdzi, że gdyby rozmieścić w fabryce 10 000 przemysłowych czujników IoT zasilanych bateryjnie, aby przesyłać w czasie rzeczywistym dane o stanie maszyn, zespół konserwujący ten system wymieniałby około 2000 baterii rocznie. Wiele z tych czujników byłoby umieszczonych w trudno dostępnych miejscach, co dodatkowo zwiększałoby czas i koszty potrzebne do wymiany ogniw, napędzających te systemy.
Wczesne stadia
Jesteśmy na najwcześniejszym etapie rozwoju mechanizmów pozyskiwania energii dla IoT. Samo wdrożenie zasilanych energią słoneczną czujników dla odwadniaczy nie pozwoli zaoszczędzić ogromnych ilości energii ani uniemożliwić szerokiego stosowania baterii na całym świecie. Nadal będziemy musieli widzieć ponure skutki przemian klimatycznych, od szalejących pożarów po drastyczne zmiany we wzorcach opadów, niszczące przyjazne środowisko dla ludzi na Ziemi… Jednak od czegoś trzeba zacząć, a pozyskiwanie energii może w końcu okazać się jednym z elementów prowadzących do bardziej ekologicznej przyszłości.
Źródło: https://www.eetimes.com/energy-harvesting-startups-could-power-some-iot-dreams/
Na przełomie XIX i XX wieku, wspomniany serbski inżynier — Nikola Tesla — zbudował Wieżę Wardenclyffe w Shoreham w stanie Nowy Jork (patrz zdjęcie po lewej). Początkowo skonstruowana wieża wykorzystywana była do przesyłania wiadomości telegraficznych przez Atlantyk, ale Tesla planował zwiększenie zasięgu Wardenclyffe w celu opracowania pierwszego w historii bezprzewodowego systemu transmisji mocy. Kiedy nie mógł uzyskać od sponsora tego projektu, JP Morgana, niezbędnych funduszy na zmiany, porzucił Wardenclyffe. Miało to miejsce w 1906 roku.
Tesla ambitnie zaplanował opracowanie Światowego Systemu Zasilania, który miałby emitować darmową energię elektryczną na całym świecie. Oczywiście to się nigdy nie wydarzyło! Wieża Long Island miała być początkowym etapem tego systemu, ale plan z Wardenclyffe upadł przy pierwszej przeszkodzie. Obiekt rozebrano na złom w 1917 roku.
Bezprzewodowa transmisja energii pozostała fantazją z zakresu science fiction do końca XX wieku. Około 115 lat po tym, jak Tesla po raz pierwszy zaproponował tę koncepcję, na nowo pojawiły się startupy zajmujące się bezprzewodowym zbieraniem energii jako mechanizmu wysyłania niewielkich ilości zasobów energetycznych na bardzo krótkie odległości. Te zasoby są wykorzystywane do wyspecjalizowanych zadań przemysłowych i w urządzeniach konsumenckich. W porównaniu z pierwotnym, niespełnionym marzeniem Tesli, większość nowych firm oferuje pomysły na bezprzewodowe pobieranie energii z otoczenia zapewniające bardzo niewielką moc. Większość obecnie pracujących nad tym firm, skupionych na pozyskiwaniu energii — poza Emrod w Nowej Zelandii — koncentruje się na gromadzeniu niewielkich ilości zasobów energetycznych z fal radiowych, Wi-Fi, ultradźwięków lub z innych źródeł w otoczeniu.
Działanie bez baterii
Firma Everactive Inc jest aktualnie wiodącym start-upem w sektorze pozyskiwania energii ze środowiska, dodatkowo hojnie dofinansowanym, dzięki niedawnemu zamknięciu rundy dotacji przedsięwzięć serii C o wartości ponad 50 milionów dolarów. Runda ta została zwiększona ze względu na 16 milionów dolarów strategicznego finansowania od firm 3M i Ericsson, co ogłoszono 29 lipca 2021 roku. Firma zdobyła już łącznie ponad 114 milionów dolarów finansowania od czasu jej założenia, co miało miejsce w czerwcu 2012 roku.
Start-up, który pierwotnie nosił nazwę: „PsiKick”, opracował czujnik bez baterii (zwany: „EverSensor”), który zbiera energię ze światła słonecznego w pomieszczeniach i na zewnątrz, z gradientów termicznych, z promieniowania RF, wibracji i innych. Najnowsza technologia chipów Everactive zapewnia bezprzewodową komunikację poza zasięgiem wzroku na odległość do 250 metrów.
Everactive podąża za tradycyjnymi przemysłowymi sektorami IoT (IIoT) ze swoimi produktami. Przekonuje również, że czujnik można zainstalować w 5 minut, np. na odwadniaczu powietrza, a bramka jest w stanie obsłużyć do 1000 takich czujników podczas pracy. Celem firmy jest dalsze zmniejszanie czujników bezbateryjnych z każdą generacją.
Firma e-peas S.A. z siedzibą w Belgii umożliwia pobieranie energii z wielu źródeł światła (słońce, żarówki i naturalne oświetlenie wewnętrzne), z licznych elementów grzejnych i wibracyjnych, a także z różnych pasm RF (868 MHz, 915 MHz, 2,4 GHz itp.). Analogicznie jak Everactive, technologia e-peas opiera się na chipie krzemowym, jednak ta młoda firma oferuje szereg różnych mikrochipów do zbierania wielu rodzajów energii pozyskiwanej: „z powietrza”, w tym specjalny układ przeznaczony do: „wydobywania” mocy ze światła, wibracji i fal radiowych. Firma ta zdobyła do tej pory 13,8 miliona dolarów finansowania. Spółka nawiązała współpracę z takimi firmami jak SODAQ, która opracowała urządzenie do śledzenia zasobów w systemie IoT zasilane energią słoneczną, a wykorzystujące chip AEM10941 od e-peas.
Z kolei holenderski startup — Nowi Energy — zebrał do tej pory 10,5 miliona euro od funduszy Venture Capital. Firma ta jest finansowana przez holenderski podmiot inwestycyjny Disruptive Technology Ventures. Nowi opracowało układ do zarządzania energią NH2. Startup współpracował z HiSilicon, marką projektującą mikroczipy, a należącą do HUAWEI, aby połączyć H2 z rozwiązaniem NB-IoT chińskiej firmy. (Nic dziwnego, że chińska marka chciałaby stworzyć system zbierania energii, który obsługuje NB-IoT). Nowi współpracuje z takimi podmiotami jak Murata Manufacturing i Nordic Semiconductor, aby połączyć swój układ zarządzania energią z różnymi systemami komunikacji Low Power Wide Area (LPWA), w tym LoRaWAN, SigFox, a także LTE-M i NB-IoT.
Marka sprzedaje swój produkt NH2 jako jeden z najmniejszych dostępnych na rynku układów scalonych do zbierania energii, odpowiedni do stosowania w przemysłowych czujnikach IoT i elektronicznych etykietach na półki, a także w produktach konsumenckich, takich jak piloty do telewizorów. Chip firmy Nowi pobiera energię ze światła lub z wibracji otoczenia, ale nie może jednocześnie czerpać mocy z obu źródeł.
Istnieje wiele innych start-upów zajmujących się systemami zbierania energii, takich jak: 8Power, Quester i Wiliot, które pozyskują finansowanie, pomimo plagi koronawirusa, wciąż pustoszącego wiele sektorów przemysłu na całym świecie. Obecnie można być świadkami miniboomu, jeśli chodzi o gotówkowe inwestycje funduszy Venture w start-upy zajmujące się pozyskiwaniem energii ze środowiska. Powód jest oczywisty. Usunięcie baterii z równania w przypadku aplikacji przemysłowych obniża koszty i skraca godziny pracy ludzi spędzających czas na ich wymianie. Używanie sprzętu bez baterii w warunkach przemysłowych i konsumenckich może również znacznie zmniejszyć liczbę baterii wyrzucanych na wysypiska śmieci na całym świecie. Szacuje się, że w samych Stanach Zjednoczonych utylizuje się rocznie 3 miliardy baterii!
Firma Everactive twierdzi, że gdyby rozmieścić w fabryce 10 000 przemysłowych czujników IoT zasilanych bateryjnie, aby przesyłać w czasie rzeczywistym dane o stanie maszyn, zespół konserwujący ten system wymieniałby około 2000 baterii rocznie. Wiele z tych czujników byłoby umieszczonych w trudno dostępnych miejscach, co dodatkowo zwiększałoby czas i koszty potrzebne do wymiany ogniw, napędzających te systemy.
Wczesne stadia
Jesteśmy na najwcześniejszym etapie rozwoju mechanizmów pozyskiwania energii dla IoT. Samo wdrożenie zasilanych energią słoneczną czujników dla odwadniaczy nie pozwoli zaoszczędzić ogromnych ilości energii ani uniemożliwić szerokiego stosowania baterii na całym świecie. Nadal będziemy musieli widzieć ponure skutki przemian klimatycznych, od szalejących pożarów po drastyczne zmiany we wzorcach opadów, niszczące przyjazne środowisko dla ludzi na Ziemi… Jednak od czegoś trzeba zacząć, a pozyskiwanie energii może w końcu okazać się jednym z elementów prowadzących do bardziej ekologicznej przyszłości.
Źródło: https://www.eetimes.com/energy-harvesting-startups-could-power-some-iot-dreams/
