Piezo κρύσταλλα
Οι "κρύσταλλοι Piezo" είναι ειδικά ορυκτά που έχουν ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες. Όταν οι πιεζοηλεκτρικοί κρύσταλλοι είναι συμπιεσμένοι ή τεντωμένοι, παράγουν ένα ηλεκτρικό πεδίο. Αυτό ονομάζεται "πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο". Τα Piezo κύτταρα έχουν μικρά, θετικά φορτισμένα σωματίδια στο κέντρο τους. Κάθε φορά που ασκείται δύναμη στον κρύσταλλο, αυτό το μικρό σωματίδιο αναγκάζεται να κινηθεί και να δημιουργήσει ένα φορτίο. Αυτό το ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή τάσης.
Μια κοινή χρήση πιεζοηλεκτρικών κρυστάλλων είναι ως αισθητήρες, δημιουργώντας ένα σήμα όποτε εφαρμόζεται δύναμη. Πρόσφατα, όμως, οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να αναπτύσσουν τρόπους για να χρησιμοποιήσουν αυτήν την ενέργεια ως εναλλακτική "πράσινη" ενέργεια.
Ηλεκτρισμός μικρής κλίμακας
Το ηλεκτρικό φορτίο που δημιουργείται από έναν πιεζοηλεκτρικό κρύσταλλο είναι αρκετά χαμηλό. Για να αντισταθμιστεί αυτό, χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές υψηλής επαναληπτικότητας. Μια μέθοδος που χρησιμοποιεί πιεζοηλεκτρική ενέργεια για τη δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος αξιοποιεί την προσωπική ανθρώπινη δύναμη.
Οι άνθρωποι κινούνται χιλιάδες φορές κάθε μέρα. Οι piezo κρύσταλλοι μπορούν να ενσωματωθούν στην καθημερινή ενδυμασία όπως τα παπούτσια. Κάθε φορά που κάποιος κάνει ένα βήμα, το κρύσταλλο δημιουργεί μια μικρή χρέωση. Με την πάροδο του χρόνου και με χιλιάδες βήματα, αυτές οι μικρές χρεώσεις συσσωρεύονται έως ότου το ποσό γίνει σημαντικό. Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πλήρη φόρτιση των προσωπικών ηλεκτρονικών ειδών, όπως κινητά τηλέφωνα και συσκευές αναπαραγωγής MP3.
Μεγάλης κλίμακας ηλεκτρική ενέργεια
Ένας άλλος τρόπος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί η πιεζοηλεκτρική ενέργεια είναι η σύνδεση πολλών ξεχωριστών κρυστάλλων. Επειδή τα μικρά φορτία από κάθε κρύσταλλο συνδυάζονται, μπορούν να δημιουργήσουν μια μεγάλη πηγή ενέργειας.
Σε περιοχές υψηλής κυκλοφορίας όπως σταθμοί μετρό και πεζοδρόμια, πιεζοηλεκτρικοί κρύσταλλοι είναι ενσωματωμένοι σε σκάλες και πλακάκια δαπέδου. Αυτές οι μεμονωμένες γεννήτριες είναι όλες συνδεδεμένες. Καθώς τα πλήθη των ανθρώπων περπατούν μέσω της περιοχής και παράγουν δύναμη, το σύστημα συλλέγει την ενέργεια. Μεμονωμένα, οι μικρές χρεώσεις είναι ασήμαντες, αλλά μαζί, μπορούν να τροφοδοτήσουν ηλεκτρονικά ή να αποθηκευτούν για μελλοντική χρήση.
Το πλεονέκτημα της πιεζοηλεκτρικής ενέργειας είναι ότι είναι απόλυτα καθαρό και ανανεώσιμο. Οι καινοτομίες τα επόμενα χρόνια θα δημιουργήσουν συστήματα που παράγουν ενέργεια σε πολλά διαφορετικά επίπεδα, με τις μεμονωμένες πηγές να συνεργάζονται για την ενεργειακή ανεξαρτησία.
