כיצד אנרגיה פיזואלקטרית יוצרת חשמל?

"גבישי פיזו" הם מינרלים מיוחדים בעלי תכונות אלקטרומגנטיות. כאשר גבישי הפיזו נדחסים או נמתחים, הם מייצרים שדה חשמלי. זה נקרא "האפקט הפיזואלקטרי". בתאי פייזו יש חלקיקים קטנים וטעונים חיובית במרכזם. בכל פעם שמופעל כוח על הגביש, החלקיק הקטן הזה נאלץ לנוע וליצור מטען. ניתן לרתום שדה חשמלי זה כדי לייצר מתח.

שימוש נפוץ אחד בגבישי הפיזו הוא כחיישנים, היוצרים אות בכל פעם שמופעל כוח. אולם לאחרונה, מדענים החלו לפתח דרכים להשתמש בכוח זה כאנרגיה "ירוקה" חלופית.

המטען החשמלי שנוצר על ידי קריסטל פיזו נמוך למדי. כדי לפצות על כך, הם משמשים בדרך כלל ביישומי חזרה גבוהה. שיטה אחת המשתמשת באנרגיית הפיזו ליצירת חשמל רותמת כוח אנושי אישי.

אנשים נעים אלפי פעמים בכל יום. גבישי פיזו יכולים להיות מוטבעים בבגדים יומיומיים כמו נעליים. בכל פעם שאדם עושה צעד, הגביש מייצר מטען קטן. עם הזמן ועם אלפי צעדים, החיובים הקטנים הללו מצטברים עד שהסכום הופך להיות משמעותי. ניתן להשתמש באנרגיה זו בכדי לשמור על אלקטרוניקה אישית, כמו טלפונים סלולריים ונגני MP3, טעונים במלואם.

דרך נוספת בה ניתן להשתמש באנרגיה פיזואלקטרית היא על ידי קישור גבישים נפרדים רבים. מכיוון שהמטענים הקטנים מכל גביש משתלבים, הם יכולים ליצור מקור כוח אחד גדול.

באזורים עתירי תנועה כמו תחנות רכבת תחתית ומדרכות, גבישים פיזואלקטריים מוטבעים בגרמי מדרגות ואריחי רצפה. גנרטורים בודדים אלה מקושרים כולם. כאשר המוני אנשים עוברים באזור ומייצרים כוח, המערכת אוספת את האנרגיה. באופן אינדיבידואלי, המטענים הקטנים אינם משמעותיים, אך יחד הם יכולים להניע אלקטרוניקה או לאחסן לשימוש עתידי.

היתרון של אנרגיה פיזואלקטרית הוא שהיא נקייה ומתחדשת לחלוטין. חידושים בשנים הקרובות ייצרו מערכות המייצרות כוח ברמות רבות ושונות, המקורות האינדיבידואליים פועלים יחד לקראת עצמאות אנרגטית.