Krávy by mohly v budoucnu nosit chytrá zařízení na monitorování jejich zdraví a výrobu elektřiny

Zemědělci budou možná v budoucnu moci sledovat zdravotní stav svých zvířat z pohodlí domova a zcela mimo elektrickou síť. Čínští vědci věří, že díky připevnění malých zařízení na kotníky dobytka jsou o krok blíže k vývoji „chytrých rančů“ s vlastním napájením.

Obnovitelná energie, jako je solární nebo větrná, pravděpodobně přijde na mysl dříve než kinetická energie. Výzkumníci však v nové studii zveřejněné ve čtvrtek na webu iScience tvrdí, že pohyb dobytka a dalších zvířat na rančích během dne produkuje obrovské množství energie, která je promarněna. Proto navrhli a provedli předběžné testy zařízení, které výzkumníci označili jako „kinetický sklízeč energie“.

„Existuje obrovské množství kinetické energie, kterou lze využít při každodenním pohybu dobytka, jako je chůze, poklus a dokonce i pohyb krku,“ uvedl Zutao Zhang, spoluautor výzkumu a výzkumník v oblasti energetiky na Southwest Jiaotong University v Číně. Využití tohoto nevyužitého zdroje energie pak může napájet bezdrátové senzory na dobytku, které mohou informovat chovatele o zdravotním stavu jejich stáda.

Po sestrojení prototypu senzoru jej výzkumníci připojili ke klice poháněné motorem, který napodobuje chůzi krávy (nebo člověka). „Nositelná schránka“ produkovala průměrný výkon 7 miliwattů a vyžadovala frekvenci 2 hertze. Vyšší výkon při nižší frekvenci pohybu tam a zpět než návrhy kinetických energetických harvestorů z předchozích studií, což znamená, že nové zařízení je účinnější a lépe přizpůsobené reálným podmínkám. Výzkumníci ukázali, že jejich zařízení může nabíjet kondenzátor a napájet 140 LED diod energií získanou z pohybu kliky.

Poté zařízení připevnili na kotník člověka a zjistili, že při stoupání do schodů se vyrobí dostatek energie na to, aby LED diody svítily dostatečně jasně a nahradily reflexní nálepky na oblečení, jaké mohou nosit například cyklisté nebo běžci.

Studie by samozřejmě nebyla úplná, kdyby se zařízení nepřipojilo k hovězímu pokusnému subjektu. Kráva měla zařízení připevněné na kotníku, zatímco byla ve výkrmně a pásla se na pastvině. Výzkumníci očekávali, že během jednoho dne by jejich zařízení mohlo získat téměř 30 joulů z krávy ve výkrmně a více než 100 joulů z krávy pasoucí se na pastvině. Tuto energii by bylo možné uložit do baterie a použít k napájení monitorovacích technologií, jako jsou GPS, pulzní a teplotní senzory.

Podle Zhanga by možnost sledovat životní funkce krav tímto způsobem nejen šetřila energii. Sledování zdravotního stavu v reálném čase může rančerům pomoci předcházet nákladným nemocem a zlepšit efektivitu celého ranče.

Výzkumníci ve studii napsali, že chtějí své sklízecí zařízení otestovat na více kravách a v budoucnu experimentovat s různými zařízeními pro sledování zdravotního stavu, která by mohla být poháněna kinetickou energií. Vymýšlení způsobů, jak získat zpět promarněnou kinetickou energii, by nakonec mohlo jít daleko za hranice krav a pomoci lidem šetřit energii při cvičení, pohybu a životě.

Zdroj: iScience, redakce