はじめまして。物理とは縁遠いところにいる者です。

以前から感じている疑問があり、ぜひとも解決したいので投稿しました。

それは、ジョギングやウォーキング等のときの人間の動きを利用して、発電するのは困難なのだろうか?ということです。自転車には、タイヤの回転を利用してライトが点灯するシステムがありますよね?ああいった形で、人間の動きを利用できれば、たとえば肉体労働の方の動きも利用できそうだし、もっと言えば、日常の動作でも使えるのではないかと。

どうなんでしょうか?こういったことが未だ実現されないのは、やはり何か大きな障害があるのでしょうか?

なにぶん素人なので、初心者向けの説明でお願いします。

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A 回答 (5件)

 福島原発からみの問題意識で、自然エネルギー回帰の質問にも見えたので、その方向で応えます。



 人間の動きではないですが、いちおう地道な努力はなされています。例えば、ソーラーパネルや風車つきの街灯や標識照明は、少なくとも1970年代にアイデアが出され、太陽電池や風力発電の効率が改善された事により、今ではそころじゅうにゴロゴロしています(少なくとも、私の県では)。

 問題は、皆さんの仰るように対費用効果です。ここで費用とは「金」だけでなく、効果を得るための、あらゆる種類の代償を指します。例えば#1さんの歩行発電で、#3さんが仰るようにウォークマン程度の電力しか稼げないとしても、ウォークマンを持ってる全ての人達がそれを実行したら、全てのウォークマンを駆動するアルカリ電池の製造工場を削減できるかも知れないので、その環境への効果は大きいかもしれません。・・・ウォークマンは、ちょっと古いので、iPhoneあたりで考えて下さいね^^。

 しかし、この効果を得るためには、iPhoneを持っている全ての人達に供給できるだけの、「歩行発電靴工場」の新設と、歩行発電靴から電力を受け取るようにiPhoneを改造する、「iPhone改造施設」の増設が必要になります。新設/増設は、そのためのエネルギー源を必要とします。それは事故が起こらなかったら、福島原発から供給されていたかも知れません。これが代償です。これらの効果/代償のメリット/デメリットは、できれば計画的に評価され、行動方針が策定されるのが理想です。

 さっきのソーラーパネル/風車つきの街灯/標識照明ですが、対費用効果が計画的に評価されて行動方針が決定されたものとは、余り思えません。どちらかというと、いま現在使えるものを消去法で選択して残った結果、と思えます(これはこれで妥当と思えますが)。プリウスなどのハイブリッドカーにも、そういう面は見られます。
 実際ハイブリッドカーの理想である、電気自動車を全面採用するためには、現在のガススタンドを全て「電気スタンド」に取り替えなければならず、その代償はどれ程でしょうか?。さらにガソリンエンジンを使って、個々の自動車が発電するのと、水力/火力/原子力発電だけで集中的に電力を生み出すのとでは、どちらが「お得」なのでしょうか?。

 このような問いに対する試算は、現在なされていないと思います。げんざい有名なのは、バイオ燃料に関するものしか聞きませんし、けっこう悲観的です。


>どうなんでしょうか?こういったことが未だ実現されないのは、やはり何か大きな障害があるのでしょうか?

 自分の意見では、大きな障害は対費用効果で、ここが余り強調されてないのが、大きな障害の一因になってる気がします。このような話は、素人,セミプロ,プロに関わらず問題意識として持てる事だし、持つ事が望ましい事に思えます。 
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どのぐらいの発電量を想定した話なのか…



エネルギーを発生させるのはタダじゃないのだから、
その大きさに比例した対価がいる。
ゴミみたいな大きさならNo.1さんのでよいけど
それなりに目に見える電気を起こそうとするなら
全力で自転車漕ぎをしなければならない。
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この回答へのお礼

なるほどー。そういうことですね。ありがとうございます。

お礼日時:2011/12/06 23:21

人体にそんな余計なものをつけてみみっちい電力を蓄えるくらいなら


ちょっとした面積の太陽電池でもベランダに取り付ける方が信頼性も高く安価なものが作れる、
所詮ウォークマンの電力分がいいところの発電しか期待できないなら 元が取れない。
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この回答へのお礼

分かりました。そういうことなんですね、すっきりしました。ありがとうございます。

お礼日時:2011/04/24 11:07

人間の動きを電気に変えることは,やろうと思えばできます.


ただ,その発電した電気をどうやって送電,蓄電するんですか?
肉体労働の人にバッテリーを持たせろと?

エクササイズが目的の人ならば,エネルギー消費が目的なのでそれでもいいかもしれませんが,
肉体労働の人にそれをやるとなると,その人は2倍の力を使わなければいけません
(発電用エネルギー + 通常業務用のエネルギー)

もうお分かりだと思いますが,人の動きをエネルギーに変換するのは
やろうと思えばできるけど,やっても大したメリットは無い(むしろ疲れる)からやらないのです.
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この回答へのお礼

なるほど、そういうことなんですね。ご回答ありがとうございます。

お礼日時:2011/04/24 11:06

 


SRIインターナショナルの靴発電システム
http://www.itmedia.co.jp/news/0011/10/shoes.html

歩行発電
http://internet.watch.impress.co.jp/docs/event/n …

ローラーシューズを使って自家発電
http://gigazine.net/news/20070831_shoes/

発電機能付き靴
http://www.j-tokkyo.com/2000/A43B/JP2000-236904. …
 
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。面白い物があるんですねぇ。

お礼日時:2011/04/24 11:05

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さて、ここで力積という物理量が出てきます。物体が何かにぶつかったときに物体が受ける力の大きさの平均値をf[kgm/ss]、力を受けている短い時間をt[s]、とすれば力積の大きさはft[kgm/s]です。運動量と力積はごらんのように単位が同じです。そして物体は与えられた力積だけ運動量が変化します。
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f=mv/tです。
体重45kgなのでm=45。また地上17.5mから落下したときの落下直前の速さvは、v=√(2×9.8×17.5)で求められて、v=18.5。
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