Energihøsting

Energihøsting, eller energy harvesting, er prosessen der små mengder energi samles inn fra omgivelsene for å drive elektroniske enheter, ofte uten behov for regelmessig batteribytte eller strømforsyning. Målet er å skaffe nok energi til å holde små sensorer, aktuatorer og kommunikasjonsenheter i drift over lengre tid.

De viktigste energikildene i energihøsting er sollys (fotovoltaisk høsting), termisk energi fra temperaturforskjeller (termogeometriske eller termoelektriske generatorer), mekanisk energi fra vibrasjoner eller bevegelse (piezoelektriske eller elektromagnetiske høstere), samt radiosignaler og RF-felter. Mange systemer kombinerer flere kilder for å forbedre påliteligheten i varierende miljøforhold.

Teknologien omfatter selve høsterene som konverterer energi til elektrisk strøm, og kraftstyringskretsverk som regulerer spenning og lagrer energi i batterier eller superkondensatorer. Effektstyring inkluderer teknikker som maksimumskraftponsøking (MPPT) i solcellebaserte systemer og impedansejustering for å utnytte energien mest effektivt i perioder med lav produksjon.

Anvendelser inkluderer trådløse sensornettverk og IoT-enheter i bygninger, infrastruktur og miljøovervåkning, samt wearables og medisinske implantater i forskning og utvikling. Energihøsting muliggjør driftsenheter på steder uten regelmessig tilgang til strøm eller batteribytte.

Fordeler inkluderer redusert vedlikehold og lengre levetid for batteridrevne systemer, samt muligheten for autonome sensorløsninger. Utfordringer omfatter uforutsigbar energitilgang, begrenset energitetthet, behov for avansert kraftstyring og lagringsløsninger, samt kostnader og kompatibilitet mellom ulike høsteteknologier. Framskritt i materialer, integrerte kretser og hybridløsninger fortsetter å forbedre påliteligheten og applikasjonsbredden for energihøsting.