Kryształy piezoelektryczne
"Kryształy piezo" to specjalne minerały, które mają właściwości elektromagnetyczne. Kiedy kryształy piezoelektryczne są ściskane lub rozciągane, wytwarzają pole elektryczne. Nazywa się to „efektem piezoelektrycznym”. Ogniwa piezo mają w swoim centrum małe, dodatnio naładowane cząstki. Za każdym razem, gdy na kryształ wywierana jest siła, ta mała cząsteczka jest zmuszana do poruszania się i tworzenia ładunku. To pole elektryczne można wykorzystać do wytworzenia napięcia.
Jednym z powszechnych zastosowań kryształów piezoelektrycznych są czujniki, które generują sygnał za każdym razem, gdy przyłożona jest siła. Ostatnio jednak naukowcy zaczęli opracowywać sposoby wykorzystania tej mocy jako alternatywnej „zielonej” energii.
Elektryczność na małą skalę
Ładunek elektryczny wytworzony przez kryształ piezoelektryczny jest dość niski. Aby to zrekompensować, są zwykle używane w aplikacjach o dużej liczbie powtórzeń. Jedna z metod, która wykorzystuje energię piezoelektryczną do wytwarzania elektryczności, wykorzystuje osobistą ludzką moc.
Ludzie przemieszczają się tysiące razy każdego dnia. Kryształy piezo można osadzać w codziennych ubraniach, takich jak buty. Za każdym razem, gdy osoba robi krok, kryształ generuje niewielki ładunek. Z biegiem czasu i po tysiącach kroków te małe opłaty narastają, aż kwota staje się znacząca. Energia ta może być wykorzystana do pełnego naładowania urządzeń elektronicznych, takich jak telefony komórkowe i odtwarzacze MP3.
Energia elektryczna na dużą skalę
Innym sposobem wykorzystania energii piezoelektrycznej jest połączenie wielu oddzielnych kryształów. Ponieważ małe ładunki z każdego kryształu łączą się, mogą stworzyć jedno duże źródło mocy.
W obszarach o dużym natężeniu ruchu, takich jak stacje metra i chodniki, kryształy piezoelektryczne są osadzone w klatkach schodowych i płytkach podłogowych. Te poszczególne generatory są ze sobą połączone. Gdy tłumy ludzi przechodzą przez obszar i wytwarzają siłę, system gromadzi energię. Pojedynczo małe ładunki są nieistotne, ale razem mogą zasilać elektronikę lub być przechowywane do wykorzystania w przyszłości.
Zaletą energii piezoelektrycznej jest to, że jest całkowicie czysta i odnawialna. Innowacje w nadchodzących latach stworzą systemy generujące energię na wielu różnych poziomach, a poszczególne źródła współpracują ze sobą w kierunku niezależności energetycznej.