Ist es möglich, ein Arduino-ähnliches Gerät aus der Erde mit Strom zu versorgen?

Das wird nicht funktionieren. Denken Sie darüber nach. Wenn Dirt to Power funktionieren würde, würde es regelmäßig gemacht werden. Es gibt einige Möglichkeiten, wie Erde helfen kann, etwas Energie zu gewinnen, aber diese werden schwierig zu extrahieren sein oder die Mengen wären für die meisten Zwecke nicht nützlich:

1. Ausreichend feuchter Boden kann der Elektrolyt einer Batterie sein. Es wäre kein sehr guter Elektrolyt, und die Energie würde mehr von den Platten kommen, die Sie in die Erde einführen würden, als von der Erde selbst. Daher ist es ein bisschen weit hergeholt zu sagen, dass Sie Energie aus der Erde beziehen.

2. Von thermischen Unterschieden. Sie können den Boden als großen Temperaturmittelwert verwenden, insbesondere wenn Sie ein paar Meter oder mehr nach unten gehen. Der momentane Temperaturunterschied zwischen Boden und Luft stellt eine theoretisch entnehmbare Leistung dar.

   Beachten Sie, dass die Carnot-Effizienz hier nicht Ihr Freund ist. Carnot sagt, dass der maximal mögliche theoretische Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine T _diff /T _hot ist , wenn die Temperaturen auf einer linearen absoluten Skala wie Kelvin gemessen werden. Nehmen wir zum Beispiel an, der Boden hat 68 ° F und die Luft 90 ° F. Das sind 293 °K bis 305 °K bei einem Carnot-Wirkungsgrad von nur 4 %. Das bedeutet, dass Sie eine große thermische Verbindung sowohl zum Boden als auch zur Luft haben müssen, um sinnvolle Leistungsniveaus zu extrahieren.

Ich würde nach Solarzellen suchen. Vielleicht könnten diese einen Akku geladen halten, damit das Gerät laufen kann, wann immer es will, egal ob gerade die Sonne scheint oder nicht.

Im Prinzip ja. Die verfügbare Leistung einer solchen Batterie hängt stark von der Konstruktion und dem Installationsort ab, daher schlage ich vor, dass Sie mit Erdbatterien forschen und experimentieren und feststellen, wie viel Leistung Sie zuverlässig erreichen können.

Aus diesen Daten können Sie ein Leistungsbudget und damit die Hardware- und Softwareanforderungen ermitteln.

Ich kann mir vorstellen, dass jede solche Batterie regelmäßig überprüft und gewartet werden muss und dass die Leistung je nach Wetter erheblich variieren wird. Verlässlichkeit und Berechenbarkeit werden nicht einfach zu erreichen sein, vermute ich.

Ich bezweifle ernsthaft, dass Sie in der Lage sein werden, dies über die Phase der "interessanten Demonstration der Idee" hinaus zu führen. Es wird nicht als Produkt funktionieren. Vielleicht eine Kunstinstallation oder so.

Obwohl es möglich ist, eine Batterie zu konstruieren, um Energie aus den blanken Elektroden zu extrahieren, ist dies wahrscheinlich keine tragfähige langfristige Lösung. Die Elektroden selbst sind Opfer (sie speichern die Energie als raffiniertes Metall), und mit der Zeit steigt der Innenwiderstand Ihrer Batterie, wenn sich die Abfallprodukte ansammeln. Sie müssen wahrscheinlich auch eine Superkappe (möglicherweise nur eine kleine) verwenden, um die Spannung aufrechtzuerhalten, während die MCU aktiv ist.

Eine kleine Solarzelle und eine kleine Batterie ist wahrscheinlich eine bessere Kombination. Bewahren Sie den Akku an der kältesten Stelle des Gehäuses auf, insbesondere wenn Sie LiPo-Technologie verwenden.

http://ieeexplore.ieee.org/document/4553917/ Dieser Link kann hilfreich sein. Es ist immer hilfreich, nach Patenten zu suchen.