Επιστήμη του πιεζοηλεκτρισμού:Παράγετε ηλεκτρισμό ενώ αυλακώνεστε στην πίστα

Είναι δυνατή η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ενώ αυλακώνεστε στην πίστα. Η μέθοδος χρησιμοποιεί την έννοια του πιεζοηλεκτρισμού. Οι αισθητήρες καταγράφουν την πίεση που ασκείται με βήματα και τη μετατρέπουν σε ηλεκτρικό φορτίο. Ωστόσο, το κόστος και η ποσότητα ισχύος που παράγεται σε μια ημέρα δεν είναι μεγάλα.

Δεν θα ήταν υπέροχο αν μπορούσαμε να εκμεταλλευτούμε την ενέργεια από τα βήματά μας ενώ περπατάμε ή τρέχουμε; Τι θα γινόταν αν μπορούσαμε να φορτίσουμε τα smartphone μας χορεύοντας σε κάποιο πάτωμα που αιχμαλωτίζει ενέργεια σε ένα κλαμπ; Αυτό θα ήταν πραγματικά εκπληκτικό, αλλά φαίνεται αρκετά τραβηγμένο, σωστά;

Όταν το σκεφτείτε, λόγω της εξάπλωσης της τεχνολογίας και της συνεχούς ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας σε όλο τον κόσμο, αυτή η μέθοδος αξιοποίησης ενέργειας θα γινόταν εξαιρετικά χρήσιμη για την κάλυψη αυτών των ενεργειακών απαιτήσεων…

Τι θα γινόταν αν σας έλεγα ότι παρόμοιες μέθοδοι αξιοποίησης ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιούνται ήδη σε ορισμένα μέρη σε όλο τον κόσμο;

Πιεζοηλεκτρισμός

Η παραγωγή ενέργειας με τη χρήση αυτής της μεθόδου βασίζεται στην έννοια του πιεζοηλεκτρισμού. Πιεζοηλεκτρισμός είναι ένα είδος ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται ως αποτέλεσμα μηχανικής πίεσης (όπως περπάτημα, τρέξιμο ή χορός). Με πιο τεχνικούς όρους, αποτελείται από το ηλεκτρικό φορτίο που αποθηκεύεται σε στερεά υλικά, όπως κεραμικά, κρύσταλλα και ορισμένα βιολογικά υλικά, όπως οστά ή DNA, όταν ασκείται πίεση.

Πώς παράγει ηλεκτρική ενέργεια;

Όταν ασκείται πίεση σε ένα αντικείμενο, υπάρχει ταυτόχρονη επαγωγή αντίθετων φορτίων. ένα αρνητικό φορτίο παράγεται στη διογκωμένη πλευρά και ένα θετικό φορτίο παράγεται στη συμπιεσμένη πλευρά. Ας δούμε πώς λειτουργεί αυτό όταν εμπλέκεται μηχανική κίνηση (όπως περπάτημα ή χορός). Αν τύχει να χορέψετε σε ένα πάτωμα που είναι εξοπλισμένο με πιεζοηλεκτρική τεχνολογία, μόλις τα πόδια σας χτυπήσουν στο πάτωμα, ασκείται μια συγκεκριμένη πίεση. Αυτή η πίεση συλλαμβάνεται από αισθητήρες που υπάρχουν στο δάπεδο και στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρικό φορτίο από πιεζοηλεκτρικά υλικά (συνήθως υπάρχουν με τη μορφή κρυστάλλων ή κεραμικών). Αυτή η χρέωση στη συνέχεια αποθηκεύεται και μπορεί αργότερα να χρησιμοποιηθεί ως πηγή ενέργειας.

Συντελεστές:josto/Shutterstock

Το κλειδί "Crowd"

Προκειμένου να αξιοποιηθεί η βιώσιμη ενέργεια χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, είναι σημαντικό να υπάρχει μεγάλος αριθμός ατόμων στο πάτωμα που βρίσκονται σε κατάσταση κίνησης την ίδια στιγμή. Με άλλα λόγια, θα πρέπει να ψάχνετε για ένα πλήθος, όπως αυτά που βλέπετε σε πολυσύχναστους σιδηροδρομικούς σταθμούς και εμπορικά κέντρα. Χρειάζεστε πλήθος γιατί ένα μόνο βήμα δεν παρέχει αρκετή πίεση, αλλά όταν ένας μεγάλος αριθμός ανθρώπων περπατά, τρέχει ή χορεύει ταυτόχρονα, κάνει τεράστια διαφορά! Για να γίνουμε πιο συγκεκριμένοι, χρειάζεστε περίπου 28.500 ταυτόχρονα βήματα για να τροφοδοτήσετε ένα τρένο για ένα δευτερόλεπτο! Αυτό σημαίνει ότι εάν υπάρχουν πολλά βήματα και ο τύπος της κίνησης είναι πιο παραγωγικός (όπως όταν οι άνθρωποι κάνουν τζόκινγκ ή τρέχουν περισσότερο από το περπάτημα), τότε η παραγωγή ενέργειας θα είναι σημαντικά υψηλότερη.

Εφαρμογές

Surya Club, Λονδίνο (Πηγή εικόνας:http://cooltownstudios.com)

Ορισμένα μέρη και εταιρείες έχουν ήδη προσπαθήσει να εγκαταστήσουν πιεζοηλεκτρικά δάπεδα για να αξιοποιήσουν την ενέργεια με αυτόν τον τρόπο. Το καλύτερο παράδειγμα είναι το Club Surya στο Λονδίνο. Σκοπεύει να οικοδομήσει μια εντελώς πράσινη λέσχη που να καλύπτει τις περισσότερες ενεργειακές της απαιτήσεις χρησιμοποιώντας εναλλακτικές μεθόδους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Έχοντας αυτό κατά νου, και δεδομένου ότι είναι ένα δημοφιλές μέρος για αυλακώσεις, οι πιεζοηλεκτρικές πίστες χορού είναι το κύριο χαρακτηριστικό της πράσινης στρατηγικής της. Σε μια ιδιαίτερα γεμάτη βραδιά, αυτό το κλαμπ μπορεί να καλύψει έως και το 60% των ενεργειακών του αναγκών χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο.
Υπάρχουν μερικά άλλα παραδείγματα οργανισμών και χώρων που προσπάθησαν να εφαρμόσουν αυτήν την τεχνολογία αιχμής, αλλά υπάρχουν ορισμένα ζητήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Το κόστος εγκατάστασης του απαραίτητου εξοπλισμού είναι αρκετά υψηλό και η ποσότητα ισχύος που παράγεται σε μια ημέρα δεν είναι μεγάλη. Ακόμα κι έτσι, ποιος ξέρει… τα επόμενα χρόνια, μπορεί να έχουμε καλύτερες τεχνολογίες για να υποστηρίξουμε αυτήν τη μέθοδο αξιοποίησης της ενέργειας.

Τέλος, θα έχετε έναν «πράσινο» λόγο για να περιπλανηθείτε στα εμπορικά κέντρα για όση ώρα θέλετε!