Vela eléctrica
Pesas de cuco+motorcillo+LED

Artsaldeon,

   YA ESTÁ TODO INVENTADO.   O NO ...

El desarrollo de aparatos que funcionen a base de energía humana quedó hace años marginado frente a la ofensiva del petróleo barato y monopolizable.
Pero frente a los combustibles fósiles, la nuclear, o el mito loco de la fusión, los pedales y las manivelas siguen teniendo la gran ventaja de que están al alcance de todo el mundo, tanto en el norte como en el sur, en el campo y en la ciudad, para pobres y para ricos. Incluso frente a otras renovables, que lo és, la energía humana tienen la ventaja de que está siempre disponible, independientemente del clima o el momento.
Tiene una importante limitación, eso si: la potencia disponible es pequeña comparando con esas otras (del orden de 1/10 caballos de vapor, unos 70 watios). Pero esa potencia da mucho de si, caminando se puede dar la vuelta al mundo, y con ayuda del exitoso invento de la bicicleta se recorren facilmente 100 kilometros en un día.

Visto como problema ingenieril, la escasez de potencia disponible es simplemente una restricción de diseño como cualquier otra. Asi lo han enfocado, y con éxito, el sector de los ordenadores portátiles y el de los teléfonos móviles, que han resuelto el tema aplicando toda la ingeniería disponible para minimizar su consumo eléctrico y asi alargar la autonomía. Como curiosidad, ya se han comercializado cargadores de móviles a manivela (alguien tiene detalles del que regalaba el Marca?).

Desarrollar aparatos que funcionen a base de energía humana puede ser una gran aportación para "la gente rural pobre del sur", que tiene difícil acceso a otras fuentes de energía.
Para "la gente rica del norte" puede servirnos para depender menos de quienes monopolizan el poder de la energía.
Además la sociedad industrial que sufrimos hoy es fruto de unas especificaciones en que prácticamente no había limitación en la potencia disponible, y parte de sus nefastas consecuencias crecen por ello sin límites. Volver a encararse con las limitaciones de la potencia humana, seguramente frenaría tales desmanes, tanto por limitación física como tal vez por bajar también a escala humana las desigualdades sociales y de poder.

      CACHIVACHES POCO CONOCIDOS

A pedal power generator in action in IndiaDada la versatilidad de la electricidad en muchas aplicaciones nos conviene convertir la energía mecánica en eléctrica.
Ya hay bastantes aparatos que utilizan energía humana para generar electricidad, por ejemplo:
A pedal power generator in action in India
Silla con pedales, generador y batería
Cómodo molinillo a pedales
 Cada vez que busco en internet (pedal human power) encuentro nuevas cosas.
Pedal Power: Spinning for the Future at CCAT

Es muy bueno este sitio de gente del MIT orientado al diseño cooperativo en beneficio del sur y el entorno:ThinkCycle.org
Aunque temo que está algo parado :-(
Open Source Wind-up PowerUsando la energía muscular humana han diseñado y hecho el prototipo Wind-up Power (energía de manivela) que es para recargar pilas haciendo girar, con una sola mano, una bola en el aire!
FreechargePara una de las aplicaciones que proponen, alimentar el teléfono móvil tal vez conocéis el generador de Gerardo Alsina que ganó un premio en la feria de inventores de Ginebra (por la foto que he visto en Muy interesante de agosto de 2000, era muy grande).
Freecharge es un cargador móvil ya comercial, y también Cargador de emergencia manual de movil Nokia 33XX/82XX/6XXXNokia tiene un cargador manual


También conocéis la radio a manivela de BayGen, cuyo primer modelo almacena la energía mecánica en un muelle en espiral de acero, y luego con un multiplicador y dinamo genera la electricidad para oir la radio. El segundo modelo además recarga unas baterias. Esta explicación escribí hace años:
FREEPLAY®, la "Palanquilla Poderosa". Pero mirad su web FreePlay.net que ahora tiene muchos más productos.

También otras empresas hacen radios a manivela, incluso Philips!

Linterna que se carga con una suave agitación horizontalOtro cacharro moderno:
NightStar: linterna para emergencias
Tiene un super iman para un motor lineal creo, un supercondensador (1-Farad y 5.5V, para 15 minutos) y un LED.

No olvidemos la clásica dinámo de bicicleta (que realmente suele ser un alternador).
La dinámo frena bastante, pero hay un invento que evita el rozamiento: el RedAlert tiene una bobina fija y un iman en los radios. No hay rozamiento físico pero sí inducción magnética. No genera suficiente electricidad para alumbrar pero si para encender unos LEDs rojos traseros de seguridad que en la bicicleta suele ser más importante.

Russian-Made Dynamo FlashlightTambién es curiosa una linterna que alumbra al apretarla con la mano. Tiene un volante de inercia para aguantar unos segundos. Esta linterna rusa creo que es de ese tipo.

PAL survival lightEn esa misma web hay varias linternas a pilas (no de energía humana) que usan LEDs de alta luminosidad
Una de ellas con una sola pila y un convertidor DC-AC-DC para subir la tensión a los 3'6 voltios necesarios (tal vez un DC-DC mejoraría el invento).


Ciertamente hay aparatos variados, diferentes aplicaciones, diferentes tecnologías, algunos caros, algunos con pocas prestaciones, algunos útiles solo en aplicaciones específicas, algunos orientados al sur, algunos al norte.


        APROVECHAR LA ENERGÍA MUSCULAR

Yo planteo que deberíamos desarrollar esta rama de la técnica, y además publicando los diseños con licencia libre, no patentable, para facilitar la difusión. Open Source como dicen en www.thinkcycle.org

Entre otras cosas con cada aparato deberían ir todas las especificaciones del diseño, para que quien quisiera pudiera arreglar su aparato, adaptarlo, inventar otro mejor,...
Simputer, radical simplicity for universal accessPor ejemplo el Simputer es un diseño de PDA difundido con ese critero.


Un aparato eléctrico con energía humana tiene varias partes:
 Generación de energía (manivela, pedal,...)
 Almacenamiento (mecanico, electrico,...)
 Conversión mecano-eléctrica.
 Aplicación eléctrica.

En cada parte ha habido innovaciones, y las combinaciones novedosas y mejorables pueden ser n^4
En concreto yo propongo

                LA VELA ELÉCTRICA

Aplicación - dar luz. Recientemente se están extendido comercialmente los LEDs de alta luminosidad. Tiene muy poco consumo=alto rendimiento comparado con bombillas incandescentes e incluso fluorescentes. Hasta hace poco estaban solo en el rango de 20 mA, y se usaban solo como indicadores (ves el LED pero no lo usas para dar luz). Pero los de alta luminosidad (y además de color blanco) ya han entrado en el rango de dar tanta luz como las linternas. Yo los conozco en frontales de espeleología, en luz delantera de bicicletas, y en la linterna para emergencias que he mencionado arriba.

Almacenamiento - este es uno de los puntos débiles siempre que hablamos de energía. Yo propongo el sistema de los relojes de pared con pesas, el típico de cuco, pero también muchos de los de péndulo. Una cuerda o cadena larga cae a ambos lados de una polea-engranaje. Pones una pesa en un extremo de la cadena y según cae hace girar el mecanismo. Cuando llega abajo pones la pesa en el otro extremo de la cadena que ahora está  arriba.

Conversión - un motorcillo-dinamo o alternador, con rectificador de diodos si hiciera falta. Hay modelos realmente pequeños, del orden del centímetro, que creo que darían suficiente potencia eléctrica. Me fastidia que seguramente haría falta multiplicador (ya que las dinamos normales necesitan alta velocidad) lo cual complica, encarece, mete ruido y reduce el rendimiento. Aunque  Suryarao Maturu dijo aqui
http://www.thinkcycle.org/tc-notes/show-note?tc_note_id=3163
que una compañia japonesa ha diseñado un generador de baja velocidad (tendremos que buscarlo).


En resumen, yo me imagino un casquillo, como una linternita en la pared, con las cuerdas colgando, de forma que llegas a casa y para encender la luz coges una pesa y la levantas. O bien, si duran mucho como confío, le das al interruptor (que sería tal vez algo que atasque e impida mecánicamente que bajen las pesas).


Estoy seguro de que puede ser un invento exitoso, ya solo el nombre os ha causado expectación :-)

   O LEMONIZ O LUZ DE VELAS

Le llamo vela (a menos que se os ocurra otro nombre mejor) porque da poca luz (relativamente), porque es autónoma y porque tiene poca movilidad. Además se enciende con un movimiento de la mano y me recuerda a aquella afirmación que hizo Xabier Arzallus hace un cuarto de siglo intentando convencer de la necesidad de la central nuclear de Lemoiz: "Si Lemoiz no se construye comeremos berzas y con velas".
Si para librarnos de las centrales nucleares bastara con usar velas de estas...¿donde hay que firmar?

Lo que no me gustaría es que esta vela eléctrica se convirtiera en un éxotico gadget más como creo que les ha pasado a algunos de los cacharros que he linkado arriba. Un aparato más de los que consumimos por aqui. Hoy en día las casas de decenas de millones de pesetas no reparan en minucias, ponen luces, fluorescentes, halógenos y todo lo que se quiera, mejor sobrando que faltando. Esta vela debería ser sustitutoria de algunas de las luces convencionales de una casa. Tal vez en una casa no de nueva construcción, para ahorrarse el lío de echar nuevos cables, podrían "conformarse" con la vela eléctrica.

Es decir, el objetivo en el norte no sería vender muchas velas sino evitar las fogatas.
En el sur en cambio la función sí sería llevar luz a donde la echan en falta, y para ello la vela eléctrica debería y podría ser barata por lo sencilla.


¿Quien se anima a concretar el diseño y fabricar un prototipo?


Hurrengorarte,   Imanol,  14-abril-2004


Copyleft. (C) Copyrigth Imanol Madariaga. Se permite la copia, modificación y difusión de este texto con la condición de reproducir esta nota en cada copia y en cada versión modificada. Esta invención no se debe privatizar, y además no es legalmente patentable ya que se ha difundido públicamente http://bips.bi.ehu.es/users/imanol/TecAprop/VelaLED.html

Actualizado 16-abril-2004