Energiankeräysjärjestelmissä

Energiankeräysjärjestelmissä, tunnettu myös nimellä energy harvesting tai power harvesting, viittaa teknologioihin, jotka keräävät ympäristöstä saatavilla olevaa energiaa ja muuntavat sen sähköenergiaksi. Tavoitteena on tarjota virtaa pienitehoisille laitteille, kuten langattomille antureille, puettaville teknologioille ja pienille elektroniikkakomponenteille, vähentäen tai poistaen tarvetta perinteisille paristoille tai verkkovirralle.

Yleisimpiä energianlähteitä energiankeräysjärjestelmissä ovat valoenergia (aurinko- tai sisävalo), lämpöenergia (lämpötilaerot), mekaaninen energia (värinä, liike, paine) ja radiofrekvenssienergia (RF-signaalit). Valoenergiaa hyödynnetään usein aurinkokennoilla tai orgaanisilla valosähköisillä kennoilla. Lämpöenergia kerätään termoelektrisillä generaattoreilla, jotka perustuvat Seebeckin ilmiöön. Mekaanista energiaa voidaan kerätä pietsosähköisillä materiaaleilla, jotka tuottavat sähkövarausta mekaanisen rasituksen alaisena, tai kineettisillä muunnoksilla. RF-energia kerätään antenneilla ja tasasuunnataan sähköenergiaksi.

Energiankeräysjärjestelmät sopivat erityisesti tilanteisiin, joissa laitteiden sijoitus tekee paristojen vaihtamisesta hankalaa tai kallista, tai joissa tarvitaan pitkäikäistä ja vähähuoltoista virranlähdettä. Kerätty energia varastoidaan usein pienikokoisiin ladattaviin akkuihin tai superkondensaattoreihin, jotta sitä voidaan käyttää myös silloin, kun ympäristöstä ei ole saatavilla riittävästi energiaa. Järjestelmän tehokkuus ja toimivuus riippuvat olennaisesti käytetystä energianlähteestä ja keräysmuuntimesta sekä laitteen energiantarpeesta.