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Gravity Light

Description: Currently around 1.3 billion people around the world still have no access to electricity. Two UK-based designers have developed a clean, inexpensive way to bring light to the homes of people living off-grid in developing countries. Remarkably, the lamp they have created is powered by gravity and sand, and weighs just under 1 kilo. A 3 second lift of a bag gives up to 28 minutes of low light. GravityLight offers an alternative to kerosene lamps, which are bad for health as well as the environment and represent a major expense for households. Working with organisations and individuals across 26 different countries, 1,300 GravityLight units were trialed by off-grid households in 2013. Bill Gates tweeted positively about the innovation, helping GravityLight to vastly exceed their crowdfunding campaign: the start-up raised $399,590 in 1 month from an initial target of $55,000.

Maturity of the project: Scaling-up

The project’s needs: Expand distribution routes, scale up production

Why do we love it: One of the cleanest ways to create light for off-grid households – simply using the power of gravity and sand!

Watch the video!


Can you summarize GravityLight in one sentence?
GravityLight is an innovative device that generates light from gravity.

Where did the inspiration for GravityLight come from?
The charity SolarAid challenged Jim Reeves and Martin Riddiford to design a low-cost, solar-powered light source as an alternative to kerosene. « We had a really intriguing idea that would allow us to cut out the cost of batteries and charging electronics entirely.

How do you see the future of GravityLight?
GravityLight’s five-year goal is to improve the lives of 1.25 million people. « When you believe you have the means to affect change in such a significant way, it’s something you can’t let go of until you’ve delivered. »

Claire Barnes

Weight and see

Two British designers discover a way to turn dirt into light

For the world’s poor, sometimes the ground they’re living on is all they have. But two London designers with a brilliant idea have turned dirt and stones into something precious: light.

The project began about six years ago, when the charity SolarAid challenged Jim Reeves and Martin Riddiford to design a low-cost, solar-powered light source as an alternative to kerosene.

Between 1.3 and 3 billion people use kerosene lamps for lighting, even though the effects are potentially life-threatening. The World Bank estimates that 780 million women and children around the world inhale a volume of smoke emanating from kerosene lamps equivalent to smoking two packets of cigarettes a day. The fumes can cause eye infections and cataracts, and overturned lamps are an important cause of burns and fires. Furthermore, the cost of kerosene is a poverty trap, with the fuel consuming up to 30 percent of some families’ incomes.

As they brainstormed over solar alternatives, the designers struggled with the inevitability of batteries, which are both costly and inefficient. And yet—how else to make solar energy last through the night?

It occurred to them that gravity, unlike sunlight, is available 24 hours a day.

« We had a really intriguing idea,” said Reeves, “that would allow us to cut out the cost of batteries and charging electronics entirely. » They created a device, a bag filled with about 10 kilograms of rocks or sand, attached to a cord with a counterweight. As it slowly descends, the bag transforms potential energy into kinetic energy and powers a drive sprocket and polymer gear train, generating enough electricity to illuminate an LED bulb for up to 30 minutes. Once the bag reaches the floor, it is simply lifted to repeat the process.

The GravityLight was born.

In 2013, they launched a crowdfunding campaign to help cover the cost of making product samples so they could distribute lamps for trials in India and Africa. Their target was US$55,000, but in under 40 days they reached nearly eight times that goal. Halfway through the campaign Bill Gates tweeted to his followers, calling the GravityLight a “pretty cool innovation.”

This unexpected infusion of money allowed them to rapidly pursue their plans. In 2014, they trialed the lamp with more than 1,300 off-grid families in 27 countries. More than 90 percent said they would use a GravityLight rather than kerosene. “We got basic proof of concept,” said Caroline Angus, the company’s commercial director.

They also got a lot of feedback from users, which they have looped back into their concept to design a significantly improved version. “We had stories of kids using the bags as a swing,” explained Angus. And so, added Reeves, the GL02, the second edition of the GravityLight, “has been tested to sustain the sudden addition of an 8-year-old. » GL01 required the user to bend down and pick up a heavy weight, then lift it high. Now they’ve created a hoisting system that even children can use.

The newer version allows the lights to stay on all of the time—previously, they would go off while somebody lifted up the bag again. The company also developed SatLights, a series of attachable lamps that can be plugged into the GravityLight source to create other points of light in a room.

At a retail price of $20, the GL02 might be an expensive acquisition for the very poor, but the designers say it pays for itself within weeks, due to savings on kerosene. They expect that the price will come down in time.

They have also discovered that their potential market goes beyond the 1.3 billion or more impoverished people dependent on kerosene. People who lost power during Hurricane Sandy in New York wanted a GravityLight, as do people from emergency relief organizations. There have even been requests from an eco-lodge.

This interest has helped to drive the company’s business strategy. In 2013 it created Deciwatt, a social enterprise developing off-grid, clean energy solutions for clients such as NGOs or retailers in high income countries catering to outdoor enthusiasts. A portion of Deciwatt’s profits go to the year-old GravityLight Foundation to support the mission of eliminating kerosene lamps and tackling poverty.

Reeves said he wants to go further, creating not only a sustainable product, but one made in a sustainable way. In September, GravityLight concluded a second crowdfunding campaign, this time raising nearly $300,000 to subsidize an operation to assemble the GL02 in Kenya—one of the target markets—in locally-staffed factories. Reeves’s goal is to build a self-supporting venture within three years. “It seems clear that the quickest way to take any product solution to scale, and ensure it reaches everyone who needs it, is for that activity to form part of someone’s livelihood.”

The company’s ambition is to hit the local market with the made-in-Kenya GL02 next spring. GravityLight’s five-year goal is to improve the lives of 1.25 million people. “When you believe you have the means to affect change in such a significant way,” Reeves said, “it’s something you can’t let go of until you’ve delivered.”

Le poids de la lumière


Quand deux ingénieurs britanniques découvrent un moyen de transformer la terre en lumière

Pour les plus pauvres qui vivent sur cette planète, le sol sur lequel ils vivent est parfois la seule chose qu’ils possèdent. Mais deux ingénieurs de Londres ont eu une idée géniale et ont transformé la terre et les pierres en quelque chose de précieux : la lumière.

Ce projet a commencé il y a environ six ans lorsque l’association caritative SolarAid a chargé Jim Reeves et Martin Riddiford de concevoir une source de lumière bon marché et à énergie solaire et ainsi créer une alternative au pétrole.

1,3 à 3 milliards de personnes utilisent des lampes à pétrole pour s’éclairer, même si celles-ci ont des effets potentiellement mortels. La Banque Mondiale estime que 780 millions de femmes et d’enfants dans le monde inhalent un volume de fumée émanant des lampes à pétrole qui équivaut à une consommation de deux paquets de cigarettes par jour. Les fumées peuvent causer des infections oculaires et des cataractes, et des lampes renversées sont souvent à l’origine de brûlures et d’incendies. Par ailleurs, le coût du pétrole constitue un cercle vicieux d’appauvrissement car le combustible engloutit jusqu’à 30% du revenu de certains foyers.

En échangeant des idées sur des alternatives d’énergie solaire, les deux ingénieurs ont été aux prises avec l’inévitabilité des piles, celles-ci représentant une solution aussi onéreuse qu’inefficace. Et pourtant : quel autre moyen existe-t-il de faire durer l’énergie solaire toute la nuit?

Ils se sont alors souvenus que la gravité, contrairement à la lumière du soleil, est disponible 24h sur 24.

“Nous avons eu une idée vraiment intéressante”, a déclaré J. Reeves, “qui nous permettrait d’éliminer tout à fait le coût des piles et des appareils de charge électroniques. » Ils ont créé un dispositif constitué d’un sac rempli d’une dizaine de kilos de pierres ou de sable, attaché à une corde avec un contrepoids. En descendant lentement, le sac transforme l’énergie potentielle en énergie cinétique et propulse un pignon moteur et un rouage en polymère, produisant alors suffisamment d’électricité pour allumer une ampoule LED pendant une durée allant jusqu’à 30 minutes. Une fois que le sac atteint le sol, il est tout simplement remonté pour que le processus puisse se répéter.

La GravityLight etait née.

En 2013, ils ont lancé une campagne de crowdfunding afin de contribuer à prendre en charge les coûts de fabrication d’échantillons du produit en vue d’une distribution de lampes pour des essais en Inde et en Afrique. Ils visaient un total de 55 000 dollars, mais en moins de 40 jours cet objectif a presque été multiplié par huit. À mi-parcours de la campagne, Bill Gates a tweeté à ce sujet et qualifié la GravityLight d’“innovation plutôt géniale”.

Cette injection de liquidités inespérée leur a permis de rapidement poursuivre leur programme. En 2014, ils ont testé la lampe au sein de plus de 1 300 familles hors-réseau dans 27 pays. Plus de 90% d’entre elles a déclaré préférer utiliser une GravityLight plutôt qu’une lampe à pétrole. “Nous avons eu une validation de principe de notre idée”, a déclaré Caroline Angus, la directrice commerciale de l’entreprise.

Ils ont également reçu de nombreux retours de la part des utilisateurs, qu’ils ont intégré dans leur concept pour mettre au point une version nettement améliorée de celui-ci. “Nous avons connu des histoires de certains enfants se servant des sacs comme balançoire”, a précisé Mme Angus. Ainsi, a ajouté J. Reeves, la GL02, la seconde édition de la GravityLight, “a été testée pour supporter l’ajout imprévu d’un enfant de 8 ans. » Avec la GL01, l’utilisateur devait se pencher et ramasser un poids considérable, puis le remonter relativement haut. Désormais ils ont créé un système de levage que même les enfants peuvent utiliser.

La nouvelle version permet aux lumières de rester allumées tout le temps tandis qu’auparavant, elles s’éteignaient le temps que quelqu’un remonte le sac à nouveau. L’entreprise a également créé les SatLights, une série de lampes fixables qui peuvent être branchées à la source GravityLight pour créer d’autres points de lumière dans une pièce.

Avec un prix de détail de 20 dollars, la GL02 pourrait paraître assez chère pour les plus pauvres, mais les concepteurs affirment que le prix est amorti en quelques semaines grâce aux économies réalisées sur le pétrole. Ils prévoient une baisse du prix avec le temps.

Ils ont également découvert que leur marché potentiel dépassait 1,3 milliards ou plus de personnes démunies dépendantes du pétrole. Ceux qui n’ont plus eu accès à l’électricité à cause de l’ouragan Sandy à New York voulaient avoir une GravityLight, et c’est aussi le souhait des personnes des organismes de secours. Il y a même eu des demandes de la part d’un éco-gîte.

L’intérêt suscité a contribué à développer la stratégie commerciale de l’entreprise. En 2013 elle a créé Deciwatt, une entreprise sociale qui développe des solutions d’énergie propre hors-réseau pour des clients comme les ONG ou les détaillants des pays riches répondant aux besoins des amateurs d’activités de plein air. Une partie des profits de Deciwatt est reversée à la Fondation GravityLight, créée il y a un an pour soutenir la mission d’éliminer les lampes à pétrole et lutter contre la pauvreté.

J. Reeves a déclaré souhaiter aller plus loin en créant un produit non seulement écologique, mais aussi fabriqué selon des modalités durables. En septembre, GravityLight a conclu une deuxième campagne de crowdfunding, récoltant cette fois près de 300 000 dollars pour subventionner une opération d’assemblage de la GL02 au Kenya, l’un des marchés cibles, dans des usines où l’embauche est locale. L’objectif de J.Reeves est de fonder une entreprise financièrement autonome en l’espace de trois ans. “Il semble évident que le moyen le plus rapide pour qu’un produit prenne de l’ampleur et atterrisse dans les mains de tous ceux qui en ont besoin est de le transformer en gagne-pain pour quelqu’un”.

L’entreprise a pour ambition de pénétrer le marché local au printemps prochain grâce à la GL02 made-in-Kenya. L’objectif de la GravityLight d’ici cinq ans est d’améliorer la qualité de vie d’1,25 millions de personnes. “Quand vous êtes persuadé d’avoir les moyens de changer les choses à ce point”, a déclaré J.Reeves, “vous ne pouvez laisser tomber avant d’être arrivé au bout.”

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