Ako funguje piezoelektrická energia?

Obsah:

Anonim

Piezo kryštály

"Piezo kryštály" sú špeciálne minerály, ktoré majú elektromagnetické vlastnosti. Keď sú piezoelektrické kryštály stlačené alebo napnuté, vytvárajú elektrické pole. Toto sa nazýva "piezoelektrický efekt". Piezoelektrické bunky majú v strede malé, pozitívne nabité častice. Kedykoľvek pôsobí na kryštál silu, táto malá častica je nútená pohybovať a vytvárať náboj. Toto elektrické pole sa môže využiť na vytvorenie napätia.

Jeden spoločný spôsob používania piezoelektrických kryštálov je ako snímače, vytvárajúci signál vždy, keď sa uplatňuje sila. V poslednej dobe však vedci začali rozvíjať spôsoby využitia tejto energie ako alternatívnej "zelenej" energie.

Malá elektrická energia

Elektrický náboj vytvorený piezoelektrickým kryštálom je pomerne nízky. Aby to kompenzovali, zvyčajne sa používajú v aplikáciách s vysokým opakovaním. Jedna metóda, ktorá využíva piezoelektrickú energiu na vytvorenie elektrickej energie, využíva osobnú ľudskú silu.

Ľudia sa pohybujú tisíckrát denne. Piezo kryštály môžu byť zakomponované do každodenného oblečenia ako topánky. Pokaždé, keď osoba urobí krok, kryštál generuje malý náboj. V priebehu času a s tisíckami krokov sa tieto malé poplatky zvyšujú, kým sa suma nezvýši. Táto energia sa môže použiť na to, aby osobná elektronika, ako sú mobilné telefóny a prehrávače MP3, bola úplne nabitá.

Elektrická energia vo veľkom meradle

Ďalším spôsobom, akým sa dá piezoelektrická energia použiť, je prepojenie mnohých oddelených kryštálov. Pretože malé náboje z každého kryštálu kombinujú, môžu vytvoriť jeden veľký zdroj energie.

V oblastiach s vysokou premávkou, ako sú stanice metra a chodníky, sú piezoelektrické kryštály vložené do schodísk a dlaždíc. Tieto jednotlivé generátory sú prepojené. Ako davy ľudí prechádzajú oblasťou a vytvárajú silu, systém zhromažďuje energiu. Individuálne sú malé poplatky nevýznamné, ale spoločne môžu napájat elektroniku alebo byť uložené na budúce použitie.

Výhodou piezoelektrickej energie je, že je úplne čistá a obnoviteľná. Inovácie v najbližších rokoch vytvoria systémy, ktoré vytvárajú moc na mnohých úrovniach, pričom jednotlivé zdroje spolupracujú na energetickej nezávislosti.