Neuer Mikrochip 1.000 Mal energiesparender

Batterien in elektronischen Geräten könnten bald überflüssig werden. Eine neue Generation von Mikrochips nutzt die Umgebungsenergie für den Betrieb. Mobile elektrische Geräte können so bis zu 1.000 Mal energieeffizienter werden.

Wenn es nach dem Startup PsiKick geht, könnten elektronische Geräte bald mit energiesparenden Chips betrieben werden und somit die stromfressenden Batterien verdrängen. Dabei wird der ungewollte Leckstrom verwendet, um Energie zu speichern. Studien sagen voraus, dass in aktuellen und zukünftigen Prozessoren die Leckströme bis zur Hälfte des Gesamtenergieverbrauchs verursachen könnten.

Das neue Konzept geht davon aus, dass Transistoren mit einer Netzspannung unter einer bestimmten Grenze immer „Off“ sind. Jedoch gibt es dabei immer einen geringen elektrischen Fluss, ein Leck sozusagen, welches für nützliche Operationen verwendet werden kann – genug, um EKG-Monitore, drahtlose Applikationen, Vibrations-Monitoring oder ähnliche Aktivitäten, die nur wenige Megahertz benötigen, zum Laufen zu bringen.

Nach einigen Jahren an technischen Entwicklungen und Tests, war es dem PsiKick-Team möglich Chips zu produzieren, die mit der gleichen Funktionalität ausgestattet sind wie bereits in der Forschung oder am Markt bestehende Konzepte.

Jedoch lag der Energieverbrauch um das 100- bis 1.000-fache tiefer. Diese extreme Energieeffizienz resultiert daraus, dass Chips ständig Energie aus Vibrationen, Wärme, Radiofrequenzen oder Solar ernten – keine Notwendigkeit also mehr für Batterien, denn Chips versorgen die Applikationen fast für immer.

„Das einzige Problem, das sich aus dem Austausch zwischen Batterien und Chips ergibt, ist der Trade-Off zwischen Energiesparen und Geschwindigkeit“, meint PsiKick-CEO Brendan Richardson. „Diese Chips sind nicht auf Gigahertz-Geschwindigkeit ausgerichtet. Man kann sie daher nicht verwenden, um High-Definition-Videos anzusehen.“

Jedoch sieht Richardson keine Barrieren, diese Technologie im gesamten Internet der Dinge einzusetzen. „Industrieprozess-Controlling, Infrastruktur-Monitoring, exakte Landwirtschaft, Wearables, Smart Homes, Smart Cities – was auch immer man denken mag, kann man mit den Chips betreiben“, so Richardson. Laut dem Zeitplan des Start-ups sollen die ersten Chips Mitte 2015 auf den Markt kommen.

Aufladen durch Schütteln

Einen anderen Ansatz verfolt ein Startup aus Frankreich. Mehr als 600 Millionen Batterien werden jedes Jahr in Frankreich verkauft. Sie gehören heute zu den größten Umweltverschmutzern. Um eine Verschwendung im großen Umfang zu vermeiden, hatte sich das Startup Pilo das Ziel gesetzt, einen Gegenstand unseres täglichen Lebens neu zu erfinden.

Basierend auf der Beobachtung, dass eine Batterie eine ziemlich kurze Lebensdauer hat und sehr umweltschädlich ist, hat das Start-up eine Batterie entwickelt, die sich durch Bewegung aufladen lässt.

Diese umweltfreundlichen und endlos haltbaren Batterien sollen alle anderen Batterien und Akkus aus den meisten Alltagsobjekten, z.B. aus Fernbedienungen oder anderen Geräten, ersetzen.

Die Funktionsweise der Batterie ist ziemlich einfach: Ist sie erst einmal in die Fernbedienung eingesetzt, reicht eine einfache Drehung des Handgelenks, um einen Mechanismus in Gang zu setzen, der sie auflädt.

Um zu diesem Ergebnis zu gelangen, waren mehrere Jahre der Forschung nötig. Nicolas Toper, CEO von Pilo, erklärt: „Das Projekt musste mehrmals unterbrochen werden, weil die technischen Schwierigkeiten so hoch waren”.

Derzeit gibt es nur einen Prototyp mit 1.5 V Spannung. Das Unternehmen befindet sich noch in der Konstruktionsphase des Produktes. Je nachdem wie das Projekt voranschreitet, sind Vorbestellungen mit weltweiter Auslieferung voraussichtlich ab Anfang Oktober 2014 möglich. Momentan liegt der Preis pro Einzelstück bei 10€.

 

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