一种基于钢铁耐用性打造的创新发电和数据生成技术正在改变我们的城市环境,考虑步行交通的方式

这个概念非常简单。每天,在城市、机场和其他公共场所,数以百万计的人都在A点与B点之间穿梭。


这些数以百万计的步子不仅可以移动行人,还可以转化为有价值的电能和数据,利用这一未开发的资源正是Pavegen地砖的设计初衷。

Pavegen的首席执行官劳伦斯·卡本-库克于2009年创立了这家公司,“ Pavegen系统将行人脚步的重量转化为电能。人们所要做的就是走路,每一步都可以转化为能量。当我们获取到能量时,我们可以把它储存在电池里,供电给我们的城市。”

 

设计上的一次重大改变

这种技术的最新模型被称为V3,由联锁的三角形地砖组成,安装在步行人流量高的区域。这些地砖能够通过脚步产生5瓦的连续电力,形成一个离网的、局部的能量源。

当人们踩在地砖上时,他们的重量会将地砖压下。在每个三角砖的点上,钢结构的电磁感应发电机将这种向下的力转化为旋转运动,产生电能。使用这种方法,一个单步可以产生足够的能量,使LED灯泡点亮大约20秒。

“ Pavegen系统将行人脚步的重量转化为电能。人们所要做的就是走路,每一步都可以转化为能量”

卡本-库克说:“Pavegen在步行人流量高的地方效果很好,特别是在城市的地铁、机场、甚至体育场里。我们通常将这种技术安装在建筑物的入口处、繁忙的十字路口,以及人们在城市中心聚集的地方。”

Pavegen公司创始人和首席执行官劳伦斯·卡本-库克

 

从最初的发明以来,该技术已经经历了许多次迭代,V3产生的电能是第一个模型的200多倍。

新的三角设计将能量输出和数据捕获最大化,而不锈钢的角饰面和硬化的钢构件使其高度耐用。这种韧性,加上它的安装方便,意味着Pavegen可以提供可靠而有效的分散电源。

 

材料优势

Pavegen地砖的独特要求意味着必须对材料的选择考虑周祥。

“这是世界上最艰巨的工程挑战之一,把一个产品放入地面,在那里将面临重大的环境挑战,如大量的水涌入,”卡本-库克说。

“像磨损、耐用性和环境绩效等因素是我们决定使用什么材料以及对这些材料使用什么面漆的关键”

“抗疲劳也很具有挑战性,所以我们必须经历大量的测试及材料选择,让我们能够使产品尽可能地耐用。”

“我们尽可能地节约成本,但如果我们需要提高产品性能,可能会选用钢部件,或是不锈钢。”

“像磨损、耐用性和环境绩效等因素是我们决定使用什么材料以及对这些材料使用什么面漆的关键。”

 

位于伦敦鸟街一个安装Pavegen的零售店

 

完整的生命周期

Pavegen的目标是使其产品实现百分之百可回收利用,形成集成供应链和可重复使用的系统。 钢铁可以无限循环利用而无损质量,在帮助Pavegen达到这一目标方面发挥重要的作用。

“我们在工程方面所做的一切都使我们能够建造出最高级别的耐用性,我们还借鉴了汽车和航空航天领域的先进技术,”卡本-库克说。

“虽然Pavegen地砖永远不会接近汽车应用的数十亿次周期,但Pavegen公司在技术的局限范围内增加它的生命周期,使产品的使用年限可超过20年。”

 

每一步产生的数据

Pavegen地砖的另一个关键方面是它的数据收集。这些地砖安装了无线传感器,可以传输行人在安装地点的移动数据。这些信息可以用来绘制脚步流量和高峰时段人流量,从而实时了解运动情况。

当把地砖切入零售店里,商店的顾客和访客通过使用配套的APP程序,利用行走的每一步赚取数字货币,数字货币可用于兑换物品或慈善捐款。

 

在哈萨克斯坦首都阿斯塔纳举行的世界博览会上展出了一件Pavegen模型装置

 

鼓励顾客为商店系统的电力供应做出贡献是一种综合性的考虑,Pavegen希望它能为城市规划决策提供些思路,并促进智能城市的发展。

“智能城市是城市内部人与人之间的无缝连接和流动。传感器网络让人们能够实时了解一个城市的动态,这就会影响到轨道和交通的连接,让人们更容易地四处流动。”卡本-库克说道。

“我们提供的是一个人力发电解决方案,一个分散化发电解决方案,同时也是一个数据中心,可以帮助城市更好地了解他们的人民在城市环境中如何行走和行动。”

“人是任何城市的心脏,添加一个分散化电力网络确实有助于增加这种连接性。”

 

迈向全球化

Pavegen公司已经在全球范围内交付了150多个项目。

2014年,该技术被安装在里约热内卢的一个足球场下,球场上的6个LED照明灯通过运动员在球场下面安装的200块Pavegen上跑动来提供电力。

 

 

尼日利亚拉各斯的一个足球场也通过一个类似项目来提供照明,而各种各样的活动,如节日和马拉松,都在利用他们的观众和比赛选手的动能来发电。

Pavegen技术目前正被美国政府、谷歌、思科和包括Westfield在内的一些大型房地产集团所使用。

“该技术已经在非洲、韩国、日本、澳大利亚和欧洲得到部署。我们最大的增长市场是在北美和中东,我们看到交通行业表现出很大的兴趣,尤其是机场。”卡本-库克说道。

 

人力发电

只要有人在移动,我们就有机会获取由移动产生的未被开发的能源资源。市民与城市之间的关系不会在一夜之间发生根本性的转变,但Pavegen可以帮助开创一个城市规划和生活的新时代。

卡本-库克强调:“Pavegen技术可以在任何交通枢纽、办公环境、机场、公共领域运用,只要有大量的人流在移动。

“我们提供的是一个人力发电解决方案,一个分散化发电解决方案,同时也是一个数据中心,可以帮助城市更好地了解他们的人民在城市环境中如何行走和行动。”

通往更智能的城市和更可持续的能源生产的之旅始于一个简单的脚步。

图片: Pavegen / Jon Angerson