
English: 
At first energy harvesting sounds like a topic
related to free energy which is a subject
that is flooded with fake designs of machines
that supposedly create more output power than
they require on the input which makes them
perpetual motion machines.
But of course there does not exist such a
machine which is why I even exposed two designs
of such fake machines in my free energy BS
video.
But what is energy harvesting then, you might
ask?
Well let’s imagine we got an IOT system
which for example consists of a microcontroller
and a sensor.
The microcontrollers job is to power up every
hour, get the sensors current measurement
which can be for example the temperature,
send this data out to a receiver and then
go into deep sleep.

Italian: 
 All'inizio la raccolta di energia suona come un argomento relativo all'energia libera che è un argomento 
 che è inondato di falsi progetti di macchine che presumibilmente creano più potenza di uscita di 
 richiedono l'input che le rende macchine a moto perpetuo. 
 Ma ovviamente non esiste una macchina del genere, motivo per cui ho persino esposto due progetti 
 di tali macchine false nel mio video BS a energia libera. 
 Ma allora cos'è la raccolta di energia, potresti chiedere? 
 Bene, immaginiamo di avere un sistema IOT che, ad esempio, consiste in un microcontrollore 
 e un sensore. 
 Il compito dei microcontrollori è quello di accendersi ogni ora, ottenere la misurazione della corrente dei sensori 
 che può essere ad esempio la temperatura, inviare questi dati a un ricevitore e poi 
 andare in un sonno profondo. 

English: 
Let’s imagine this system needs 3.3V and
draws 10mA for 1 second while gathering the
data and sending it but otherwise the system
only draws 3uA in deep sleep.
That means such a common LiPo battery with
a capacity of 7.4Wh could theoretically power
the IOT system for around 44 years which sounds
good at first.
But have fun replacing perhaps thousands of
those batteries all around your factory after
practically speaking 10 years and maybe half
or more of those batteries will probably be
dead and cannot be reused.
So wouldn’t it be awesome to just harvest
energy from nearby available energy sources
like the sun light, mechanical vibrations,
heat or radio frequencies and power our IOT
systems with that.

Italian: 
 Immaginiamo che questo sistema abbia bisogno di 3,3 V e assorba 10 mA per 1 secondo mentre raccoglie il 
 dati e l'invio, ma per il resto il sistema assorbe solo 3uA in modalità di sospensione profonda. 
 Ciò significa che una batteria LiPo così comune con una capacità di 7,4 Wh potrebbe teoricamente alimentare 
 il sistema IOT per circa 44 anni che suona bene all'inizio. 
 Ma divertiti a sostituire forse migliaia di quelle batterie in tutta la tua fabbrica dopo 
 in pratica 10 anni e forse la metà o più di quelle batterie lo saranno probabilmente 
 morto e non può essere riutilizzato. 
 Quindi non sarebbe fantastico raccogliere energia solo da fonti energetiche disponibili nelle vicinanze 
 come la luce del sole, le vibrazioni meccaniche, il calore o le frequenze radio e alimentano il nostro IOT 
 sistemi con quello. 

Italian: 
 E so che questo suona un po 'folle, ma in parte è facilmente possibile e lo proverò 
 in questo video per scoprire se la raccolta di energia ha un senso. 
 Iniziamo! 
 INTRO Questo video è sponsorizzato da JLCPCB! 
 Sentiti libero di visitare il loro sito Web JLCPCB.com non solo per scoprire quali sono i fantastici PCB e 
 Servizi di assemblaggio che offrono, ma anche per caricare facilmente i tuoi file Gerber e quindi ordinare a prezzi accessibili 
 e PCB di alta qualità rapidamente. 
 Prima di tutto devo dire che usare la luce solare per alimentare l'elettronica non è certo una follia 
 oggi e ampiamente conosciuto come impianto fotovoltaico. 
 Ho anche realizzato diversi video sull'argomento, come la costruzione di un sistema fotovoltaico off-grid 

English: 
And I know this sounds a bit crazy but it
is partly easily possible and I will test
it out in this video to find out whether energy
harvesting makes any sense at all.
Let’s get started!
INTRO
This video is sponsored by JLCPCB!
Feel free to visit their website JLCPCB.com
to not only find out what awesome PCB and
Assembly services they offer but also to easily
upload your Gerber files and thus order affordable
and high quality PCBs quickly.
First off I have to say that using sun light
to power electronics is certainly not crazy
nowadays and widely known as a photovoltaic
system.
I even made several videos about the topic
like building a photovoltaic off grid system

English: 
in my garage or creating my own solar panel
and that is why I will not talk much further
about this topic in this video.
But let me just say that you can get such
a small solar panel for relatively cheap and
they can easily output more than enough power
for our imaginary IOT circuit.
With that out of the way let’s move on to
mechanical vibrations which you can commonly
find in factories due to motors and a good
example for that in your household is your
washing machine which I will be using as a
test subject in a second.
Before doing that though we have to think
about what makes up an energy harvesting system.
At the beginning we obviously need a harvester
which turns our source energy into raw electrical
energy.
Then we need a conversion circuit that takes
our raw electrical energy which was maybe

Italian: 
 nel mio garage o creando il mio pannello solare ed è per questo che non parlerò più a lungo 
 su questo argomento in questo video. 
 Ma lasciami solo dire che puoi ottenere un pannello solare così piccolo a un prezzo relativamente economico e 
 possono facilmente fornire una potenza più che sufficiente per il nostro immaginario circuito IOT. 
 Detto questo, passiamo alle vibrazioni meccaniche che puoi comunemente 
 trovare nelle fabbriche a causa dei motori e un buon esempio per quello nella tua famiglia è il tuo 
 lavatrice che userò come soggetto di prova tra un secondo. 
 Prima di farlo, però, dobbiamo pensare a cosa costituisce un sistema di raccolta di energia. 
 All'inizio abbiamo ovviamente bisogno di una mietitrice che trasformi la nostra fonte di energia in elettricità grezza 
 energia. 
 Quindi abbiamo bisogno di un circuito di conversione che prenda la nostra energia elettrica grezza che forse era 

Italian: 
 una tensione CA e la trasforma in una tensione CC che possiamo quindi utilizzare per caricare il successivo 
 parte del sistema, l'accumulo di energia. 
 Questo può essere un normale o un supercondensatore con capacità sufficiente per alimentare l'ultima parte di 
 il sistema, il carico elettronico. 
 E ora che abbiamo familiarità con la struttura di base, proviamo a trovare un file completo 
 sistema per l'energia di vibrazione meccanica. 
 Come mietitrice possiamo usare un tale disco piezoelettrico che dopo aver saldato i fili ai suoi due 
 piastre emette una forma d'onda CA ogni volta che la colpiamo. 
 Ma come puoi vedere un disco così piccolo non può davvero produrre grandi picchi di tensione che noi 
 sarà sicuramente necessario. 
 Questo è il motivo per cui mi sono procurato un disco più grande che può certamente produrre tensioni più elevate. 
 Successivamente abbiamo bisogno di un circuito di conversione che trasforma la tensione CA in una tensione CC e per questo 

English: 
an AC voltage and turns it into a DC voltage
which we can then use to charge up the next
part of the system, the energy storage.
This can be a normal or supercapacitor with
enough capacity to power the last part of
the system, the electronic load.
And now that we are familiar with the basic
structure let’s try to come up with a complete
system for the mechanical vibration energy.
As a harvester we can use such a piezoelectric
disc which after soldering wires to its two
plates outputs an AC waveform whenever we
hit it.
But as you can see such a tiny disc cannot
really output big voltage spikes which we
will definitely need.
That is why I got myself a bigger disc which
can certainly output higher voltages.
Next we need a conversion circuit which turns
the AC voltage into a DC voltage and for that

English: 
we need such a full bridge rectifier circuit
which I created with the help of four 1N5822
Schottky diodes.
Those diodes are suitable for this job since
they feature a low forward voltage and they
also work with high frequencies.
So after hooking up the rectifier to the disc,
all we have to figure out was a suitable capacitor
value for which I firstly chose a 22uF one
as a test.
After hooking that up to the rectifiers output
and then connecting my oscilloscope probes
to it, I hit the disc with the handle of one
of my screw drivers continuously and as you
can see the voltage went up to a value of
5V within just 7 seconds.
The gathered energy was even sufficient to
power a 5mm red LED for a brief moment which

Italian: 
 abbiamo bisogno di un circuito raddrizzatore a ponte così completo che ho creato con l'aiuto di quattro 1N5822 
 Diodi Schottky. 
 Quei diodi sono adatti per questo lavoro poiché hanno una bassa tensione diretta e loro 
 funziona anche con le alte frequenze. 
 Quindi, dopo aver collegato il raddrizzatore al disco, tutto quello che dobbiamo capire era un condensatore adatto 
 valore per il quale ho scelto innanzitutto uno da 22uF come test. 
 Dopo averlo collegato all'uscita dei raddrizzatori e quindi aver collegato le sonde del mio oscilloscopio 
 ad esso, ho colpito il disco con il manico di uno dei miei cacciaviti continuamente e come te 
 può vedere che la tensione è salita a un valore di 5V in soli 7 secondi. 
 L'energia raccolta è stata anche sufficiente per alimentare un LED rosso da 5 mm per un breve momento che 

Italian: 
 Ecco perché ho voluto spingere ulteriormente questo sistema collegando un condensatore da 220uF. 
 Come puoi vedere, la tensione ha impiegato un po 'più di tempo per aumentare fino a 5V, ma questa volta 
 possiamo lasciare che il LED si accenda più a lungo e anche un po 'continuamente, il che è stato molto buono 
 cartello. 
 Quindi come test finale ho usato del nastro biadesivo per attaccare il disco alla mia lavatrice, 
 selezionato l'opzione di rotazione e premere start. 
 Come puoi vedere sull'oscilloscopio la tensione è salita molto lentamente e non ha mai raggiunto valori 
 per illuminare il LED. 
 Passando a un valore di condensatore inferiore, il tempo di salita è diminuito un po 'ma 
 colpire il disco è stato sicuramente più efficace. 
 Tuttavia, anche se l'ultimo test non è stato perfetto, credo fortemente che sia meccanico 
 le vibrazioni potrebbero alimentare il nostro sistema IOT. 

English: 
is why I wanted to push this system even further
by hooking up a 220uF capacitor.
As you can see the voltage took a quite a
bit longer to increase up to 5V but this time
we can let the LED light up longer and even
a tiny bit continuously which was a very good
sign.
So as a final test I used double sided tape
to attach the disc to my washing machine,
selected the spin option and hit start.
As you can see on the oscilloscope the voltage
climbed super slowly and never reached values
to illuminate the LED.
By switching to a smaller capacitor value,
the rise time did decrease quite a bit but
hitting the disc was certainly more effective.
But nevertheless even though the last test
was not perfect, I strongly believe that mechanical
vibrations could power our IOT system.

English: 
And with that being said let’s move on to
heat for which we can use a Peltier Module
as a harvester.
When we heat up one side of it while keeping
the other cool, then the module will output
a DC voltage which we can hopefully use.
The real life example in a factory would simply
be an oven or something similar and a good
example for excess heat at home would be my
induction cooking field right after I am done
preparing my meal.
With a temperature of around 80 degrees Celsius
it should be able to deliver a bit of energy
which is why I simply placed the Peltier module
on it, onto which I then positioned a pot
for cooling the other side.
Sadly though the module only output around
1V which was not enough for my red LED but
by simply connecting two Peltier modules in
series we can easily reach a high enough voltage

Italian: 
 Detto questo, passiamo al calore per il quale possiamo utilizzare un modulo Peltier 
 come mietitrice. 
 Quando riscaldiamo un lato mantenendo l'altro freddo, il modulo uscirà 
 una tensione continua che speriamo di poter utilizzare. 
 L'esempio di vita reale in una fabbrica sarebbe semplicemente un forno o qualcosa di simile e un bene 
 esempio per il calore in eccesso a casa sarebbe il mio campo di cottura a induzione subito dopo aver finito 
 preparare il mio pasto. 
 Con una temperatura di circa 80 gradi Celsius dovrebbe essere in grado di fornire un po 'di energia 
 ecco perché ho semplicemente appoggiato sopra il modulo Peltier, sul quale ho poi posizionato un vaso 
 per raffreddare l'altro lato. 
 Purtroppo però il modulo emette solo circa 1 V, il che non era sufficiente per il mio LED rosso ma 
 semplicemente collegando in serie due moduli Peltier possiamo raggiungere facilmente una tensione sufficientemente alta 

Italian: 
 e anche assorbire abbastanza energia per accendere il LED senza problemi, motivo per cui penso 
 che utilizzare il calore come fonte di energia per un sistema IOT è sicuramente possibile. 
 Ma se ancora non mi credi, sentiti libero di guardare il mio video sulla creazione di un termoelettrico 
 Generatore. 
 E questo ci porta all'ultima fonte di energia, le frequenze radio che erano la fonte di energia 
 Ero molto scettico. 
 Voglio dire sì, secondo questa immagine delle allocazioni di frequenza degli Stati Uniti, lì 
 sembra che ci siano molte frequenze radio intorno a noi, quindi dovrebbero essercene alcune che possiamo 
 uso. 
 Ma il problema è che hai bisogno di un'antenna progettata appositamente per determinate bande di frequenza 
 e anche il tuo raddrizzatore deve essere in grado di lavorare con frequenze così alte e andiamo 
 Non dimenticare che devi vivere vicino a un'emittente a radiofrequenza per ottenere qualsiasi potenza utile. 

English: 
and also draw enough power to light up the
LED without a problem which is why I think
that using heat as an energy source for an
IOT system is definitely possible.
But if you do not believe me yet then feel
free to watch my video about creating a thermoelectric
generator.
And that brings us to the last energy source,
radio frequencies which was the energy source
I was most skeptical of.
I mean yes, according to this picture of the
United States Frequency Allocations, there
seems to be lots of radio frequencies around
us all so there should be some that we can
use.
But the problem is that you need a specifically
designed antenna for a certain frequency bands
and your rectifier also needs to be able to
work with such high frequencies and let’s
not forget that you need to live near a radio
frequency broadcaster to get any useful power.

English: 
So no matter which RF energy harvester circuit
from google images you try out, you will most
likely never get any decent results which
why I can say that RF energy harvesting will
with high probability not power our IOT system.
But nevertheless in the end we can say that
having 3 of 4 energy harvesting options to
work out in a positive way is definitely not
a bad result.
And nowadays there even exist energy harvesting
ICs like this UB20M one I received from the
University of Bristol.
By hooking up an IR photodiode to its input
and connecting an LED and power source to
its output we can see that by using a TV remote
the IC switches its output on and off according
to the infrared light sent out by the TV remove.

Italian: 
 Quindi, non importa quale circuito di raccolta di energia RF da google immagini provi, lo farai di più 
 probabilmente non otterrà mai risultati decenti, motivo per cui posso dire che la raccolta di energia RF lo farà 
 con alta probabilità non alimenta il nostro sistema IOT. 
 Tuttavia, alla fine, possiamo dire che avere 3 delle 4 opzioni di raccolta di energia per 
 allenarsi in modo positivo non è sicuramente un brutto risultato. 
 E oggigiorno esistono persino circuiti integrati per la raccolta di energia come questo UB20M che ho ricevuto da 
 Università di Bristol. 
 Collegando un fotodiodo IR al suo ingresso e collegando un LED e una fonte di alimentazione a 
 la sua uscita possiamo vedere che usando un telecomando TV l'IC accende e spegne la sua uscita in base 
 alla luce infrarossa emessa dal televisore rimuovere. 

Italian: 
 Il motivo è che l'IC è effettivamente alimentato dall'energia della luce infrarossa e gira 
 sulla sua uscita non appena viene raggiunto un valore di tensione di soglia sull'ingresso. 
 Ciò significa invece di lasciare il televisore in modalità standby, in cui il televisore disegna ancora un piccolo 
 quantità di potenza, potremmo usare un tale circuito integrato per diminuire anche la potenza di standby del televisore 
 ulteriormente e risparmiando così energia. 
 E spero che con questo esempio finale ora capiate che la raccolta di energia è un 
 argomento di elettronica reale al giorno d'oggi e molto importante per alcune applicazioni. 
 Spero che questo video ti sia piaciuto, in tal caso non dimenticare di mettere mi piace, condividere, iscriverti e premere il 
 campanello di notifica. 
 Rimani creativo e ci vediamo la prossima volta. 

English: 
The reason is that the IC is actually powered
by the energy of the infrared light and turns
on its output as soon as a threshold voltage
value on the input is reached.
That means instead of leaving your TV in standby
mode, in which the TV still draws a small
amount of power, we could use such an IC in
order to decrease the TVs standby power even
further and thus saving energy.
And I hope that with this final example you
now understand that energy harvesting is a
real electronics topic nowadays and very important
for certain applications.
I hope you enjoyed this video, if so don’t
forget to like, share, subscribe and hit the
notification bell.
Stay creative and I will see you next time.
