Thu hoạch năng lượng từ chuyển động của con người

Áp điện là năng lượng điện được tạo ra từ áp suất cơ học (bao gồm các chuyển động như đi bộ). Khi tác dụng áp lực lên một vật, một điện tích âm được tạo ra ở phía nở ra và một điện tích dương ở phía bị nén. Khi áp suất được giảm bớt, dòng điện chạy qua vật liệu.

Hãy xem xét nguyên lý hoạt động như thế nào trong một chuyển động chẳng hạn như đi bộ. Một bước chân duy nhất gây ra áp lực khi bàn chân chạm sàn. Khi sàn được thiết kế bằng công nghệ áp điện, điện tích do áp suất đó tạo ra sẽ được cảm biến sàn thu lại, chuyển thành điện tích bởi vật liệu piezo (thường ở dạng tinh thể hoặc gốm sứ), sau đó được lưu trữ và sử dụng làm nguồn điện.

Năm 2007, hai nghiên cứu sinh của MIT đã đề xuất ý tưởng lắp đặt sàn áp điện ở các khu vực đô thị. Được đặt tên là "Crowd Farming", ý tưởng là lắp đặt một hệ thống sàn tận dụng nguyên lý áp điện bằng cách thu năng lượng từ những bước chân ở những nơi đông đúc như ga tàu, trung tâm thương mại, buổi hòa nhạc và bất cứ nơi nào có nhiều nhóm người di chuyển. Mấu chốt là đám đông: Một bước chân chỉ có thể cung cấp đủ dòng điện để thắp sáng hai bóng đèn 60 watt trong một giây, nhưng số lượng người đi qua tầng áp điện càng lớn thì lượng điện năng được tạo ra càng lớn. Nó không nằm ngoài khả năng - khoảng 28.500 bước chân tạo ra năng lượng để cung cấp năng lượng cho một đoàn tàu trong một giây [nguồn: Christian Science Monitor]. Hãy tưởng tượng sức mạnh tổng hợp của bước chân người đi làm trong giờ cao điểm có thể làm được gì.

Gần đây, sàn áp điện đã ra mắt trong một số câu lạc bộ khiêu vũ sáng tạo trên khắp thế giới. Các tầng này đại diện cho nguyên mẫu của khái niệm "Crowd Farm": Chuyển động của một nhóm lớn các thành viên câu lạc bộ khiêu vũ trên các tầng thu năng lượng được thu thập và sử dụng để cung cấp năng lượng cho đèn LED và trong kế hoạch dài hạn, cung cấp năng lượng vào lưới điện của câu lạc bộ .

Các nguyên tắc của áp điện đã được hiểu từ thế kỷ 19 nhưng ứng dụng trong các tầng tạo ra năng lượng vẫn chưa được chứng minh là một nguồn điện đáng kể. Trong các thử nghiệm bên ngoài các câu lạc bộ, một thử nghiệm nhà ở sinh viên "nhà thông minh" tại Đại học Duke đã từ bỏ ý tưởng lắp đặt sàn áp điện khi chi phí lắp đặt cao và lượng điện năng sản xuất danh nghĩa cản trở. Trong các câu lạc bộ, ước tính ban đầu cho thấy một người đi câu lạc bộ có thể tạo ra khoảng 5 đến 10 watt và vào một đêm mà sàn nhảy có nhiều cơ thể chuyển động, năng lượng từ sàn có thể cung cấp khoảng 60% tổng nhu cầu năng lượng của câu lạc bộ [nguồn : Daily Mail ]. Đủ để cứu chúng ta khỏi cuộc khủng hoảng năng lượng trên thế giới? Vẫn chưa.

Sàn phát điện được thử nghiệm tại Nhật Bản

Đầu năm 2008, Công ty Đường sắt Đông Nhật Bản (JR East) đã lắp đặt các tấm đệm áp điện trong sàn nhà ở cửa soát vé tại một nhà ga ở Tokyo, một thử nghiệm đang diễn ra để làm cho các ga tàu tiết kiệm năng lượng hơn. Thí nghiệm năm 2008 tiếp nối thí nghiệm được tiến hành vào năm 2006, nhằm mục đích kiểm tra những cải tiến được thực hiện trong hiệu suất và công suất phát điện, cũng như những tiến bộ về độ bền của vật liệu. Điện tạo ra từ sàn nhà được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các công trình như đèn chiếu sáng hoặc cổng soát vé tự động trong nhà ga.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn

Nguồn

­