Piezo-kristaller
"Piezo-kristaller" är speciella mineraler som har elektromagnetiska egenskaper. När piezokristaller komprimeras eller sträcks, producerar de ett elektriskt fält. Detta kallas "piezoelektrisk effekt." Piezo-celler har små, positivt laddade partiklar i centrum. Närhelst kraft utövas på kristallen tvingas denna lilla partikel att röra sig och skapa en laddning. Detta elektriska fält kan utnyttjas för att producera spänning.
En vanlig användning av piezokristaller är som sensorer, vilket skapar en signal när kraft appliceras. Nyligen har dock forskare börjat utveckla sätt att använda denna kraft som alternativ "grön" energi.
Småskalig el
Den elektriska laddningen som skapas av en piezokristall är ganska låg. För att kompensera för detta används de vanligtvis i applikationer med hög repetition. En metod som använder piezoenergi för att skapa el utnyttjar personlig mänsklig kraft.
Människor rör sig tusentals gånger varje dag. Piezo-kristaller kan vara inbäddade i dagliga kläder som skor. Varje gång en person tar ett steg genererar kristallen en liten laddning. Med tiden och med tusentals steg byggs dessa små avgifter upp tills beloppet blir betydande. Denna energi kan användas för att hålla personlig elektronik, som mobiltelefoner och MP3-spelare, fulladdad.
Storskalig el
Ett annat sätt att piezoelektrisk energi kan användas är genom att länka många separata kristaller. Eftersom de små laddningarna från varje kristall kombineras kan de skapa en stor kraftkälla.
I områden med mycket trafik som tunnelbanestationer och trottoarer är piezoelektriska kristaller inbäddade i trappor och golvplattor. Dessa enskilda generatorer är alla länkade. När folkmassor går genom området och genererar kraft samlar systemet in energin. Individuellt är de små laddningarna obetydliga, men tillsammans kan de driva elektronik eller lagras för framtida bruk.
Fördelen med piezoelektrisk energi är att den är helt ren och förnybar. Innovationer under kommande år kommer att skapa system som genererar kraft på många olika nivåer, där de enskilda källorna arbetar tillsammans för energioberoende.