Музыкальные амперы

Мускульная электростанция собирает большую аудиторию
02.12.2019
Энерговектор

Мы живём в удивительное время. Всё вокруг электрифицировано, автоматизировано и моторизовано - от лифтов до кофемолок, миксеров и даже зубных щёток. При этом многие люди (особенно жители городов) посещают стадионы и фитнес-центры только потому, что им не хватает физических нагрузок. Неужели это нормально?

В середине 2017-го в Музее Бойманса - ван Бёнингена (Роттердам) была развёрнута оригинальная экспозиция мускульной электростанции (МЭС), которая под конец года питала там гирлянды на рождественской ёлке. Посетители с интересом изучали хитросплетения трубопроводов и насосов, присоединённых к фитнес-тренажёрам, бакам - накопителям энергии и гидравлической турбине с электрогенератором.

Устройство электростанции глазами художника

История МЭС началась в Университете Утрехта, где перед учёными-исследователями была поставлена задача проработать варианты развития энергетики Нидерландов с тем, чтобы нейтрализовать её влияние на экологию и климат. «Между реальностью и амбициями обнаружилась огромная пропасть, - рассказывает конструктор Мелле Сметс. - И в какой-то момент мы осознали, что энергетический переход должен свершиться внутри каждого человека. Если люди внутренне изменятся, изменится и баланс спроса/предложения электроэнергии на рынке. Для подобной трансформации нужно поставить каждого человека в жёсткие условия, например, такие, чтобы он сам вырабатывал всю электроэнергию, которую потребляет. И тогда, решая включить свет, человек будет понимать, что ему придётся отдать за освещение часть своего времени и собственных сил. Это меняет всю игру». Напарник Сметса журналист Крис де Декер дополняет рассказ: «Я интересуюсь историей и знаю, что в Антверпене 150 лет назад существовала высоконапорная трубопроводная сеть, которая приводила в движение огромные портовые краны. Мы решили построить уменьшенную версию подобной сети с мускульным приводом». «Энерговектор»  уже рассказывал об этом.

Гидропневматический аккумулятор

Таким образом, в МЭС были задействованы старые добрые технологии, которые в XIX веке использовались в централизованных высоконапорных гидравлических сетях Антверпена, Лондона, Мельбурна, Буэнос-Айреса и других крупных промышленных городов. Для поддержания постоянного давления в сети применялись гидравлические аккумуляторы. Впрочем, Мелле Сметс и Крис де Декер пошли дальше, дополнив гидравлический аккумулятор пневматическим. Пока одни «человеческие движители» руками тянут за рычаги, качая воду в гидроаккумулятор, другие с помощью ножных автомобильных насосов увеличивают давление воздуха в газовом баллоне.

Водяные насосы для рук и воздушные для ног

Для постройки МЭС в основном были использованы простые и бывшие в употреблении механизмы и детали. Разработчики электростанции старались придумать такие тренажёры, которые задействуют наибольшее количество разных мышц и увеличивают общую выносливость тела - чтобы человеку, поработавшему на МЭС, уже не нужно было идти в тренажёрный зал. Пару недель ребята сами ходили в фитнес-залы, чтобы посмотреть на устройство широко используемых там механизмов и набраться опыта. «Нам было жалко смотреть на бодибилдеров, чья физическая энергия уходит в никуда», - делится Крис де Декер.

Мощный воздушный насос с отягощением

Мускульная электростанция устроена довольно просто. Вода, вытесняемая из гидроаккумулятора сжатым воздухом, попадает в турбину Пельтона, соединённую с динамо-машиной. Отработанная жидкость сливается в открытый бак, откуда насосами возвращается в гидравлический аккумулятор.

Как показала практика, мускульная электростанция имеет низкую эффективность: пока шесть человек на тренажёрах развивают физическую мощность порядка 600 Вт (по 100 Вт каждый), динамо выдаёт всего 60 Вт электрической мощности. И она требует немало времени: чтобы только накачать воздух в баллон, нужно потратить минут пять.

Воздушный компрессор с ручным приводом (справа) на удивление эффективен

Испытывая разные варианты своей энергоустановки, изобретатели вскоре обнаружили, что публике не слишком нравится прилагать постоянные усилия, необходимые для работы МЭС. Обычно человек позанимается на тренажёре минут пять и теряет к нему интерес. Нужно было создать мотивацию, например, каким-то образом превратить силовые упражнения в захватывающее развлечение.

Изобретатели пробовали разместить энергоустановку с мускульным приводом в фитнес-центре, где люди занимаются бодибилдингом, и в аквапарке, чтобы она питала джакузи, но оказалось, что лучше всего человека стимулирует, как ни странно, не конкретная цель, а звуковое сопровождение.

На «музыкальном» тренажёре интереснее

Авторы вспомнили о том, что когда-то в мануфактурах, где использовался тяжёлый ручной труд, постоянно звучало пение, что существуют песни грузчиков, помогающие им поднимать тяжести, и песни бурлаков. В попытках найти мелодию и ритм мускульного энергообеспечения они присоединяли к тренажёрам различные клаксоны, трещотки и молоточки с барабанами. Оказалось, что звуки действительно подбадривают людей, побуждая их упражняться дольше. «Люди с удовольствием играют на барабане, одновременно вырабатывая электрическую энергию», - улыбается Мелле Сметс. В музее изобретатели хотели продемонстрировать оркестровую инсталляцию, в которой каждый тренажёр издаёт свои звуки, сливающиеся в общую мелодию. Немаловажно и то, что создавать эту мелодию должны были сами посетители. И что же? Иногда у них действительно получалось нечто гармоничное.

Источник: Университет Утрехта

Читайте другие наши материалы