AIUTO, trasformazione del'energia

Salve a tutti, mi serve urgentemente un ingegnere spero che questo sia il "posto giusto"!
Sono una designer, so che posso trasfornare la mia energia di movimento (ad esempio quando faccio jogging) in elettrica, ma il meccanismo come deve essere fatto? Riesco a ridurlo alla grandezza di un mandarino e riuscire a ricaricare il mio ipod???

Ciao
La tua richiesta è piuttosto singolare, occorre fare un pò di chiarezza riguardo le trasformazioni di energia

Sappiamo dal Primo Principio della Termodinamica che l'energia si conserva sempre, quindi possiamo solo trasformarla da una forma all'altra (es: energia solare --> energia elettrica; energia elettrica --> energia meccanica; ecc..)

Il Secondo Principio della Termodinamica ci dice che l'energia possiede anche una sua qualità exergetica (ovvero la capacità di essere convertita efficientemente in lavoro meccanico), questo significa quindi che non tutte le varie tipologie di energia sono uguali.

Da un punto di vista di qualità exergetica quindi possiamo dire che vale la seguente "classifica":

1) energia elettrica
2) energia meccanica
3) calore

Procedendo da (1) a (3) si dice che l'energia si "degrada" e perde di qualità exergetica: risulta cioè molto più efficiente la conversione da energia elettrica in lavoro piuttosto che quella da calore in lavoro.

Se vogliamo quindi convertire l'energia meccanica in elettrica dovremo sicuramente fare i conti con un rendimento di secondo principio piuttosto basso: cioè non tutta l'energia meccanica potrà essere convertita in elettrica (irreversibilità termodinamica della trasformazione). I dispositivi oggi utilizzati per compiere tale trasformazione sono principalmente le turbine e i motori a combustione interna. Si sfrutta cioè la rotazione di un albero motore collegato ad un alternatore per generare delle correnti elettriche. La tua idea quindi direi che non è molto fattibile a livello pratico a meno che tu non ti serva di un dispositivo tipo la dinamo di una bicicletta

I requisiti della richiesta di marilu87 sono:
- conversione energia meccanica in elettrica
- sistema portatile
- basse energie (associate al movimento naturale del corpo umano)

Un sistema a dinamo credo sia da escludere perchè la meccanica della camminata/corsa non è semplicemente correlabile ad un movimento rotatorio continuo come quello della dinamo.

L'unico sistema che a mia conoscenza potrebbe sulla carta soddisfare questi requisiti è un sistema che utilizzi i piezoelettrici.

I materiali piezoelettrici hanno la proprietà di generare una differenza di potenziali quando sono soggetti ad una deformazione meccanica. Un esempio sotto gli occhi di tutti è l'accendi gas. Premendo il pulsante non si fa altro che sollecitare meccanicamente un piezoelettrico. Viene quindi generata una scarica che permette di provocare l'accensione del gas.

Esistono diverse tipologie di piezoelettrici in base al tipo di sollecitazione a cui sono sottoposti. In particolare esistono piezoelettrici che lavorano a compressione (come l'accendigas) e altri che lavorano a flessione.

Entrambi i sistemi si prestano alla sollecitazione periodica del passo e potrebbero essere integrati per esempio nella suola delle scarpe.
Il problema principale è che la corrente sviluppata da un singolo piezoelettrico è piuttosto bassa il che comporta un utilizzo di un gran numero di piezoelettrici per raggiungere i requisiti richiesti per esempio per caricare una batteria e quindi in sostanza un problema di ingombro.

Allo stato attuale credo ci siano degli studi a livello accademico per quanto riguarda la miniaturizzazione del sistema.

Come applicazioni di dimensioni elevate è da ricordare che in una discoteca di Rotterdam il pavimento è sovrapposto ad un sistema di piezoelettrici che grazie al movimento dovuto al ballo permette di ricaricare delle batterie che alimentano il sistema di illuminazione.
Inoltre questi sistemi sono presenti anche in molte metropolitane (Londra, Tokyo, Amsterdam etc) .