Cristalli piezoelettrici
I "cristalli piezoelettrici" sono minerali speciali che hanno proprietà elettromagnetiche. Quando i cristalli piezoelettrici vengono compressi o allungati, producono un campo elettrico. Questo è chiamato "effetto piezoelettrico". Le celle piezoelettriche hanno al centro piccole particelle cariche positivamente. Ogni volta che viene esercitata una forza sul cristallo, questa piccola particella è costretta a muoversi e creare una carica. Questo campo elettrico può essere sfruttato per produrre tensione.
Un uso comune dei cristalli piezoelettrici è come sensori, creando un segnale ogni volta che viene applicata una forza. Di recente, tuttavia, gli scienziati hanno iniziato a sviluppare modi per utilizzare questo potere come energia "verde" alternativa.
Elettricità su piccola scala
La carica elettrica creata da un cristallo piezoelettrico è piuttosto bassa. Per compensare ciò, vengono solitamente utilizzati in applicazioni ad alta ripetizione. Un metodo che utilizza l'energia piezoelettrica per creare elettricità sfrutta il potere umano personale.
Le persone si spostano migliaia di volte al giorno. I cristalli piezoelettrici possono essere incorporati nell'abbigliamento di tutti i giorni come le scarpe. Ogni volta che una persona fa un passo, il cristallo genera una piccola carica. Nel tempo e con migliaia di passaggi, queste piccole spese si accumulano fino a quando l'importo diventa significativo. Questa energia può essere utilizzata per mantenere completamente carichi i dispositivi elettronici personali, come telefoni cellulari e lettori MP3.
Elettricità su larga scala
Un altro modo in cui l'energia piezoelettrica può essere utilizzata è collegando molti cristalli separati. Poiché le piccole cariche di ciascun cristallo si combinano, possono creare una grande fonte di energia.
Nelle aree ad alto traffico come le stazioni della metropolitana e i marciapiedi, i cristalli piezoelettrici sono incorporati nelle scale e nelle piastrelle del pavimento. Questi singoli generatori sono tutti collegati. Mentre folle di persone camminano attraverso l'area e generano forza, il sistema raccoglie l'energia. Individualmente, le piccole cariche sono insignificanti, ma insieme possono alimentare l'elettronica o essere conservate per un uso futuro.
Il vantaggio dell'energia piezoelettrica è che è completamente pulita e rinnovabile. Le innovazioni nei prossimi anni creeranno sistemi che generano energia a molti livelli diversi, le singole fonti che lavorano insieme verso l'indipendenza energetica.