Jak funguje piezoelektrická energie?

Obsah:

Anonim

Piezo krystaly

"Piezo krystaly" jsou speciální minerály, které mají elektromagnetické vlastnosti. Když jsou piezoelektrické krystaly stlačené nebo natažené, vytvářejí elektrické pole. To se nazývá "piezoelektrický efekt". Piezoelektrické buňky mají malé, kladně nabité částice v jejich středu. Kdykoli se na krystal vyvíjí síla, je tato malá částice nucena pohybovat a vytvářet náboj. Toto elektrické pole lze využít k výrobě napětí.

Jedno společné použití piezoelektrických krystalů je jako senzory a vytváří signál při každém použití síly. Nedávno však vědci začali rozvíjet způsoby, jak tuto moc využívat jako alternativní "zelenou" energii.

Malá elektřina

Elektrický náboj vytvořený piezoelektrickým krystalem je poměrně nízký. Aby to kompenzovalo, obvykle se používají v aplikacích s vysokým opakováním. Jedna metoda, která využívá piezoelektrickou energii k vytvoření elektrického proudu osobní lidské moci.

Lidé se denně pohybují tisíckrát. Piezo krystaly mohou být zakotveny v každodenním oblečení jako boty. Pokaždé, když člověk učiní krok, krystal vytváří malý náboj. V průběhu času a tisíce kroků se tyto malé poplatky zvyšují, dokud se částka nezmění. Tato energie může být použita k tomu, aby osobní elektronika, jako jsou mobilní telefony a přehrávače MP3, byla plně nabitá.

Elektřina ve velkém měřítku

Jiným způsobem, jakým lze piezoelektrickou energii použít, je spojením mnoha oddělených krystalů. Protože malé náboje z každého krystalu kombinují, mohou vytvořit jeden velký zdroj energie.

Ve velkých dopravních oblastech, jako jsou stanice metra a chodníky, jsou piezoelektrické krystaly uloženy v schodištích a dlaždicích. Tyto jednotlivé generátory jsou všechny propojeny. Jak davy lidí procházejí oblastí a vytvářejí sílu, systém shromažďuje energii. Individuálně jsou malé poplatky nevýznamné, ale společně mohou napájet elektroniku nebo být uloženy pro budoucí použití.

Výhodou piezoelektrické energie je, že je zcela čistá a obnovitelná. Inovace v nadcházejících letech vytvoří systémy, které generují energii na mnoha různých úrovních, jednotlivé zdroje spolupracují na energetické nezávislosti.