TU Delft drijft laptop aan met menselijke energie

De TU Delft presenteert donderdag een oplossing om met spierkracht een laptop van energie te voorzien. De universiteit doet mee aan een wedstrijd van Intel, waarbij een notebook met groene energie aangedreven moet worden.

De opdracht die de chipmaker aan vijf Europese universiteiten meegaf, was om een laptop zonder accu of netspanning door middel van een milieuvriendelijke energiebron een uur lang in de lucht te houden. Op het notebook wordt tijdens het uur een video vertoond, waardoor de cpu continu belast wordt. Naast de TU Delft doen universiteiten uit België, Spanje, Duitsland en Italië mee aan de Intel-wedstrijd, zo schrijft het bedrijf in een persbericht. De onderwijsinstellingen kunnen als hoofdprijs computer- en wetenschappelijk materiaal naar keuze winnen.

Het team van de Technische Universiteit Delft, bestaande uit vijf studenten van de Faculteit Industrieel Ontwerpen, wil nog weinig details prijsgeven over hun oplossing. Universitair docent Arjen Jansen wil tegenover Tweakers.net wel kwijt dat het ontwikkelde prototype genoeg energie kan leveren om de laptop met behulp van schommelbewegingen van het onderbeen van voldoende energie te voorzien. 'We hebben nu een werkend prototype, maar de efficiency waarmee spierarbeid omgezet wordt in electriciteit is nog een kritisch punt.' Volgens Jansen vraagt de laptop tijdens het spelen van de film een gemiddeld vermogen van 20W.

Intel zal op 12 november een afgevaardige naar Delft sturen om de inzending te beoordelen. Naast de methode van de TU Delft om met behulp van spierarbeid een laptop te laten draaien, werken andere universiteiten aan oplossingen waarbij zonne-energie of brandstofcellen voldoende vermogen moeten bieden. Op 28 november zal de chipmaker de uiteindelijke winnaar bekend maken. Intel zegt de wedstrijd te hebben uitgeschreven om meer aandacht te vragen voor het energieverbruik van computers.

Reacties (134)

[joostvanpinxten]

Toch leuk dat op de TU/e dit een verplicht project is voor de tweedejaars Elektrotechniek studenten. Heb er vorig jaar ook aan meegedaan. Natuurlijk is er al een heel groot deel dat wordt gegeven, maar de kritische componenten hebben we zelf moeten bouwen.

Het doel was om een accu precies genoeg op te laden om een laptop voor 20 minuten te laten draaien. Hierbij mocht er maximaal 20 minuten op een fiets energie worden toegevoerd in een aparte accu.

Doel was om zo efficient mogelijk de energie over te zetten naar de accu, want eenmaal in de accu is het niet zo moeilijk meer om er efficient mee om te gaan.

De problemen die optraden waren:

• De accu zo goed mogelijk opladen in de gegeven tijd.
• Voltage van accu geschikt maken voor de laptop

En nou bleek dat de efficientie van de conversie energie die de fiets in ging (en gemeten werd), naar de accu slechts 30% te zijn. Terwijl het verhogen van de spanning van 12 naar 19V met een efficientie van meer dan 95% kon. Dit was bij een stroom van zo'n 2,5 Ampere met pieken naar 3,5.

De laptop vertoonde een power-point-presentatie, liet de virusscanner draaien en liet een lijst met muziekbestanden afspelen. Alle groepen kregen het voor elkaar om dik binnen de tijd de accu voldoende (en zelfs veel te ver) op te laden.

Het lijkt me dus dat als je ergens een fiets neerzet, dat je dan toch best goed aan die 20W moet kunnen komen!

[Reactie gewijzigd door joostvanpinxten op 23 juli 2024 08:49]

[burne]

Het lijkt me dus dat als je ergens een fiets neerzet, dat je dan toch best goed aan die 20W moet kunnen komen!

Een hometrainer zet normaal gesproken ergens tussen de 50 en 350 watt om in warmte, en 200W hou ik een kwartiertje vol. Zet dat niet in warmte om, maar in stroom, en je hebt genoeg energie om de accu van m'n laptop vol te krijgen. (55Wh) Het enige is dat je een wat slimmere energie-omzetting zult moeten gebruiken. Lijkt me voor TU/e-studenten geen punt. Schakelend convertertje is iets wat een MBO-er elektro nog wel voor elkaar krijgt.

[FiXeR.nl]

Dit is een zeer mooie ontwikkeling. Alleen al als je weet dat een volwassen persoon zo'n 100watt aan warmte produceert en daar niks mee gedaan word had je al iets kunnen bendenken. Ik ben natuurlijk geen natuurkundige, maar dit soort dingen zijn echt uitvindingen van de toekomst!

Good Luck, TU/Delft!

[jvo]

Hmm, 100 watt = 100 joule/seconde. Dat is 360 kj/uur en 8640 kj/dag. De dagelijkse aanbevolen hoeveelheid voedsel voor vrouwen is 2000 kcal en voor mannen 2500 kcal. (Helaas gaat dat nog steeds in kcal ) In kj is dit respectievelijk 8400 en 10500. Dit zou betekenen dat vrouwen en mannen respectievelijk 103% en 82% van de ingenomen energie zouden omzetten in warmte. Ik schat dus in dat je bedoelt dat een persoon 100 watt aan warmte kan produceren. Als je dit altijd zou doen heb je nog een paar extra boterhammetjes nodig boven de aanbevolen hoeveelheid.

Overigens hergebruik ik zelf veel van de warmte die ik genereer om mijn woning of kantoor op te warmen. Dus niks mee gedaan is een grote uitspraak. Ditzelfde geldt ook voor dingen als gloeilampen overigens. Tuurlijk, ze zijn niet efficient in het produceren van licht, maar het is niet zo dat de energie verloren gaat als de gloeilamp gewoon binnen hangt.

@hieronder: Natuurlijk. Ik wil ook niet zeggen dat het efficient is. Ik wil alleen even aangeven dat niks mee gedaan niet helemaal opgaat.

[Reactie gewijzigd door jvo op 23 juli 2024 08:49]

[Mijzelf]

Als je een persoon in een gesloten ruimte zet worden *alle* verstookte boterhammetjes gebruikt om die ruimte te verwarmen.

Ditzelfde geldt ook voor dingen als gloeilampen overigens. Tuurlijk, ze zijn niet efficient in het produceren van licht, maar het is niet zo dat de energie verloren gaat als de gloeilamp gewoon binnen hangt.

Dat hangt er maar net vanaf of je de verwarming aan hebt staan of de airco.

[Reactie gewijzigd door Mijzelf op 23 juli 2024 08:49]

[mddd]

Uiteindelijk wordt alle energie die je gebruikt natuurlijk omgezet in warmte. Dat de waarde overeenkomt klopt dus precies. En inderdaad die 100 Watt is dan een gemiddelde want 's nachts doe je minder en als je hard beweegt natuurlijk meer.

[jvo]

Er van uitgaande dat we niet in the matrix leven, bewegen mensen ook nog en dit wordt niet (volledig) omgezet in warmte.

[To_Tall]

Helemaal mee eens..
Een mens warmt alleen op door spierkracht. Je hart pompt bloed. Doordat je hart hard werkt word je bloed verwarmd. Je hard geeft zijn warmte over in het bloed. Bloed verwarmt je lichaam. Als je spieren gebruikt zal deze omligende vloeistoffen verwarmen. Als je lichaam hierdoor te warm word zal je vocht (koel vloeistof) uitschijden.

Je voedsel zorgt dus niet voor warmt maar de beweging van je lichaam.

[squeez]

Een mens warmt alleen op door spierkracht.

Niet helemaal waar. De meeste warmte in je lichaam wordt opgewekt bij het verteringsproces. Als warmte alleen maar opgewekt zou worden door je spieren zou je lichaamstemperatuur 's nachts behoorlijk moeten dalen.

[Verwijderd]

Daar hebben we dan weer hele dikke dekbedden voor. Want als je stil ligt gaat je lichaamstemperatuur wel degelijk omlaag en krijg je het koud.
Dat is overigens precies zoals je zegt, omdat een deel van de warmte van het verteringsproces komt, maar niet alle. Tenzij je je voor het slapen gaan nog even flink vol vreet is je spijsvertering 's avonds wel al op een lager pitje trouwens, dat zal ook niet helpen.

[High-Voltage2]

Uiteindelijk wordt alle energie die je gebruikt natuurlijk omgezet in warmte.

Nah, toch maar niet...
Dat zou gelijk betekenen dat je je PC case niet vanop de grond op je bureau kon tillen. Je vergroot namelijk de potentiele energie van je case dus die energie moet ergens gehaald worden. Als jij 100% van je energie omzet in warmte heb je dus geen energie meer over om die case extra potentiele energie te bezorgen.

Een laptop voeden vanuit spierkracht is écht geen grote uitdaging. Het comfortabel en praktisch maken is daarentegen heel andere koek. Wat getalletjes: Een mens kan zonder al te veel moeite 50W aan spierkracht leveren, mits wat inspanning kan er 100W uitgehaald worden en als je je deftig in het zweet wil werken kan je zelfs 150W trappen. Aangezien ze voorspellen dat de laptop 20W gaat verbruiken (wat m.i. een reele waarde is) kan je dus door rustig te fietsen je laptop van stroom voorzien. Natuurlijk is er niemand die op kantoor voor zn laptop wil gaan fietsen alvorens ie kan "werken". Dus nu komt het praktisch en comfortabel probleem naar boven.

Edit:
Even voor de duidelijkheid: De genoemde vermogens hebben geen zak met warmte te maken. Dat is netto geleverd vermogen. Naast die 50, 100 en 150W die je netto levert zal je ook nog eens een hoeveelheid afgeven onder de vorm van warmte. Hoeveel dat juist is heb ik geen kijk op. Hetgeen je afgeeft aan warmte is in deze omstandigheden verloren energie, een mens heeft dus ook een rendement

[Reactie gewijzigd door High-Voltage2 op 23 juli 2024 08:49]

[Verwijderd]

Als alle kantoormedewerkers nou een accu opladen tijdens hun dagelijks 30-60 minuten sport, dan kunnen zij deze naar hun werk meenemen om een deel van de laptops te voeden. Scheelt weer.

[comecme]

Je bedoelt 30-60 minuten sport die ze in hun privé-tijd uitvoeren? Waarom zouden ze die energie gratis aan hun werkgever ter beschikking stellen?

[Olaf van der Spek]

maar het is niet zo dat de energie verloren gaat als de gloeilamp gewoon binnen hangt.

Dat geldt natuurlijk alleen in de winter als de verwarming aanstaat.
In de zomer is het een nadeel.

[Floor]

De warmte die een lichaam afgeeft is inderdaad heel variabel, ik heb daar ergens tabellen van liggen. Tijdens "worstelen" (jaja ik moest er toen hard om lachen) is de afgifte+/- 150 watt. Zittend werk was uit mijn hoofd rond de 80 watt. Dit is wel een lagere vorm van energie welke nog niet 123 omgezet kan worden in een electrische energie. Deze waarde zijn metname van belang voor koellast berekeningen.

[madhapee]

100 watt aan warmte op lage temperatuur

Volgens het principe van Carnot (~2e wet Thermodynamic) kan je maar een heel kleine fractie van deze energie omzetten in werk. (rekenvoorbeeld warmte op 37C in een 10C omgeving --> 1-283/310 --> 8.7%)

http://en.wikipedia.org/wiki/Carnot%27s_rule

Een mens zet de ingenomen energie om in arbeid en warmte. Onder arbeid valt het pompen van het hart / longen, bewegen etc. De afval warmte wordt gebruikt om het lichaam op temperatuur te houden. Een deel zal via convectie of straling aan de omgeving worden afgegeven.

20 Watt is een flinke uitdaging. Een uur lukt wel maar ik vrees dat de proefpersoon er toch echt voor zal moeten werken.

[Reactie gewijzigd door madhapee op 23 juli 2024 08:49]

[Verwijderd]

Ze vergeten alleen dat de mens zelf nou niet bepaald milieuvriendelijk is, als we meer energie verbruiken eten we meer, dus wordt het milieu alsnog belast.

Het sluit een beetje aan op het verhaal van biobrandstoffen en de toegenomen druk op de productie van voedingsmiddelen.
(ik bedoel, biobranstofplanten worden geplant ipv voedsel, en als mensen meer gaan eten moet er ook meer voedsel geproduceerd worden)


Hoewel als je je been sowieso al laat slingeren er misschien neit heel veel aan de hand is.. hmm..

[burne]

Ze vergeten alleen dat de mens zelf nou niet bepaald milieuvriendelijk is, als we meer energie verbruiken eten we meer, dus wordt het milieu alsnog belast.

Met als extreem belangrijk onderscheid dat een mens _altijd_ onderdeel uitmaakt van een gesloten koolstof-cyclus en dat het overgrote deel van onze elektriciteit geproduceerd wordt door fossiel koolstof opnieuw in omloop te brengen. En dat laatste is nou net wat er slecht is voor de mens en het milieu. Als we geen techniek zouden gebruiken maakt het voor het milieu niet uit of er nu 100.000 of 15 miljard mensen rondlopen op de aarde. Vuile techniek en het ongeremd gebruik van fossiel koolstof is het probleem wat de mens over de aarde uitstort.

[Verwijderd]

Helaas kost het produceren, verpakken en transporteren van voedsel ook het e.e.a. aan 'vuile techniek'.

Pak nou een boterham:
Tarwe moet gezaaid worden, het land moet bewerkt worden, er moet geoogst worden, tarwe moet getransporteerd worden, moet gemalen worden, moet weer getransport worden. (doe even hetzelfde voor alle andere ingredienten van brood, én de verpakking). De broden moeten gebakken worden, de broden moeten getransporteerd worden. En als het dan uiteindelijk in de winkel ligt komen de mensen hun brood weer halen in de auto (en als ze op de fiets komen, verbranden ze weer meer waardoor ze weer meer brood nodig hebben...).

Dus voedsel is zeker niet milieuvriendelijk te noemen.

[Verwijderd]

Ter extra info: een kilo vlees kost ongeveer 6 liter aardolie

[Verwijderd]

die is wel goedkoper dan de liter die er in een liter diesel gaat dan... zeker geen accijns?

[divvid]

in de bios waar ik werkte hielden we ooit rekening met 30 watt per persoon voor het instellen van de airco capaciteit. Dit werkte prima

[yared]

Is die 100 watt voor, tijdens of na het bekijken van je Pr0n en moet je de laptop aka schootcomputer dan ook echt op je schoot houden voor het beste effect?

Wat mij bijstaat uit mijn rijke verleden van de Kijk en tegenwoordig meekijken bij mijn kids in de Quest (ja als ouder leer je nog wat ) is dat een mens continue in beweging is. Die spierbewegingen worden ook gebruikt voor een horloge bijvoorbeeld.

Als deze bewegingen de gedachte achter het idee van TU Delft is, dan vind ik het een goed plan. Anders zou ik het wiebelplan niks vinden... een oplossing die wel werkt maar niet praktisch is.

Zou je die minimale bewegingen willen omzetten naar energie dan is er nog een lange weg te gaan, maar het idee zou me wel bevallen.

[Reactie gewijzigd door yared op 23 juli 2024 08:49]

[YopY]

De spierbewegingen worden in het horloge omgezet naar een roterende beweging (van een halfrond wieltje), wat doormiddel van tandwielen en een kleine generator omgezet wordt in energie. De spierbeweging van een persoon genereert dus beweging van een rotor.

En Discovery channel ownt.

[AvanCade]

Ideaal fitness apparaat? Om te kunnen computeren moet je maar spierarbeid verrichten. Klinkt goed. Dag Wii Fitness

[junkchaser]

Ze zouden beter die Wii controllers ook laten opladen bij beweging ... had me een heus batterij gamma bespaard.

[Dannydekr]

Doet me denken aan die horloges die door simpele bewegingen blijven werken. In een trein is dit een uitkomst, de laptop schud immers continu tijdens de reis. Bovendien kan hij continu opladen omdat tijdens vervoer sowieso al veel bewogen wordt. Heel slim deze oplossing. zal ook mooi zijn dit te combineren met bestaande technologien.

[HenkPiet]

Dit doet me denken aan een youtube filmpje wat ik een tijdje geleden zag. http://www.youtube.com/watch?v=pwm6sRSl4jk
Die man levert zonder enige moeite zo'n 30W. Dus als ze op de TUD een laptop hebben die maar 20W gebruikt tijdens het afspelen van een film, dan zal het niet al te moeilijk zijn om deze opdracht te volbrengen.

[Verwijderd]

Zet hem op TU. met de zonnecel race 3 keer te winnen is dit niet een groot probleem. Fingers crossed.

[Pb Pomper]

Een paar miljoen sponsorgeld van Nuon wil nog wel eens helpen. Dan hebben de Australiers het beter gedaan met hun commercieel verkrijgbare componenten en kleine budget.
Al moet ik zeggen dat het 'zeilen' op de wind wel een goed idee is.

[Verwijderd]

Vroeger waren ze niet zo dom, het spinnewiel werd ook aangedreven door menselijke energie. Ik vraag me af hoeveel stroom-energie er van zo'n systeem te maken is. Of bijvoorbeeld van een systeem zoals het trap-orgel of een oude naaimachine...

[pietje63]

Het OLPC draaiwiel-opwind-ding kan dit toch ook?

[Zandor]

Het lijkt me veel handiger om je eigen gewicht te gebruiken. het is niet zo moelijk om zeg 80 kilogram te verplaatsen een meter omhoog. Dit bevat een bijhoorlijke hoeveelheid energie. Blijven trappen of peddelen lijkt me niet zo handig, gewoon af en toe verzitten oid.
ok geniaal idee nu: gewoon stroom opwekken via je bureaustoel, je zet hem hoog en je gewicht levert de energie, als het uitgewerkt is, sta je op van je stoel, zet hem (evt met tafel en al) weer hoog en gaat weer zitten.

[D-Day]

Klinkt erg goed. Sturen we door naar Intel
De vraag is of je daar 20 Watt mee geproduceerd krijgt. Ik denk dat je er dan toch wel 3-4 keer per minuut voor moet opstaan. Nog steeds een goed "anti-RSI beleid"...

[junkchaser]

en wat als je een kind bent? geraakt die stoel toch zeker niet naar beneden ...

[dj.verhulst]

en wat van een fiets met dynamo
een beetje slimme laptop heeft aan 30 wat genoeg terwijl een gezond persoon echt wel een 75 wat kan fietsen ,, en mensen met een hele goede conditie 200 a 300 en wielrenner halen wel 500 wat ...........

dus zo bijzonder vind ik dit niet......

of het gaat puur om andere manier om menselijk energie om te zetten....
wat dacht men van een aangepast dieet en dan de ontlasting in methaan omzetten en daarmee een verbrandings motor te laten lopen ?? het moet perse mobiel zijn ??
dan zou men een stehlscher motor moeten gebruiken , die loopt op iedere vorm van warmte verschil ....

[rallygek]

20-30 wat is echt niet veel, dus als die jongens van TU dat redden is echt een goeie prestatie met zo weinig energie laptop werkend te krijgen.
met een maximale duurtest kwam ik op ruim 400w ( ben niet eens fanatieke wielrenner ) dus echt met 20-30 wordt je niet eens echt warm van, dusss.... waterkoeler is dan nog niet nodig, boven 150wat wordt een andere verhaal.

[Verwijderd]

Je vergeet dat 90% van de energie wordt omgezet in de beweging van je fiets. Niet echt efficiënt.