Ti sei mai chiesto quanto sei potente? Non il potere della fama, della fortuna o della conoscenza, ma piuttosto quanto potere c'è nel tuo corpo. In media, un essere umano consuma circa 3.300 wattora di energia ogni giorno, ma ha il potenziale per produrre più di 3 volte tale quantità - fino a 11.000 wattora di energia - dalle normali funzioni corporee come il movimento e la produzione di calore corporeo. Camminare, ad esempio, produce 163 watt di potenza, mentre lo sprint genera più di 1.600 watt [fonte:SPACE.com]. E se questo wattaggio potesse essere trasformato in energia utilizzabile?
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La potenza generata da un corpo è energia potenziale , e solo una piccola percentuale può essere catturata. La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) della NASA stima che un singolo passo potrebbe fornire da 1 a 2 watt [fonte:SPACE.com]. Trasforma un singolo passo in 84.162.203 passi e un gruppo di persone potrebbe generare energia sufficiente per lanciare uno space shuttle [fonte:Christian Science Monitor].
L'idea di sfruttare il potere delle persone non è solo un concetto esplorato da ingegneri, scienziati e "The Matrix", è anche un esperimento che si sta facendo strada nel design ecologico. Un piccolo numero di discoteche in tutto il mondo stanno iniziando una rivoluzione dance al di fuori di Xbox e Nintendo. Il Sustainable Dance Club di Rotterdam, in Olanda, e il Surya di Londra, tra gli altri, hanno abbracciato filosofie eco-compatibili che si manifestano in ogni cosa, dai materiali rinnovabili e riciclati del loro arredamento al loro impegno nel creare consapevolezza ambientale nei giovani clienti.
Una normale discoteca - musica house che risuona tre sere a settimana - consuma 150 volte più energia di una famiglia di quattro persone ogni anno [fonte:Popular Mechanics]. Per ridurre al minimo il loro consumo, le discoteche ecologiche si ecocompatibili fornendo servizi come vini e birra biologici, orinatoi senz'acqua e servizi igienici che scaricano l'acqua riciclata (incluso, sì, il sudore dei frequentatori di club). Alcuni addirittura ottengono la loro energia dall'energia solare, eolica e danzante. Danza energia? Speciali piste da ballo, note come pavimenti piezoelettriche , trasforma l'energia dai piedi dei clubber in elettricità utilizzata per alimentare il club.
Potremmo risolvere la crisi energetica sfruttando l'energia dei frequentatori di club con pavimenti piezoelettrici?
La piezoelettricità è l'energia elettrica prodotta dalla pressione meccanica (compresi i movimenti come camminare). Quando viene applicata pressione su un oggetto, viene prodotta una carica negativa sul lato espanso e una carica positiva sul lato compresso. Una volta scaricata la pressione, la corrente elettrica scorre attraverso il materiale.
Diamo un'occhiata a come funziona il principio in un movimento come camminare. Un singolo passo provoca pressione quando il piede colpisce il pavimento. Quando la pavimentazione è progettata con tecnologia piezoelettrica, la carica elettrica prodotta da quella pressione viene catturata dai sensori del pavimento, convertita in carica elettrica da materiali piezoelettrici (di solito sotto forma di cristalli o ceramica), quindi immagazzinata e utilizzata come fonte di alimentazione.
Nel 2007, due studenti laureati del MIT hanno proposto l'idea di installare pavimenti piezoelettrici nelle aree urbane. Soprannominato "Crowd Farming", l'idea era quella di installare un sistema di pavimentazione che sfruttasse i principi piezoelettrici raccogliendo energia dai passi in luoghi affollati come stazioni ferroviarie, centri commerciali, concerti e ovunque si muovano grandi gruppi di persone. La chiave è la folla:un passo può fornire solo corrente elettrica sufficiente per accendere due lampadine da 60 watt per un secondo, ma maggiore è il numero di persone che camminano sul pavimento piezoelettrico, maggiore è la quantità di energia prodotta. Non è oltre il regno delle possibilità:circa 28.500 passi generano energia per alimentare un treno per un secondo [fonte:Christian Science Monitor]. Immagina cosa potrebbe fare la potenza combinata dei passi dei pendolari nelle ore di punta.
Recentemente i pavimenti piezoelettrici hanno debuttato in una manciata di discoteche innovative in tutto il mondo. Questi pavimenti rappresentano i prototipi del concetto di "Fattoria della folla":il movimento di un folto gruppo di clubber che balla su pavimenti che catturano energia viene raccolto e utilizzato per alimentare le luci a LED e, nel piano a lungo termine, immettere energia nella rete elettrica del club .
I principi della piezoelettricità sono stati compresi fin dal 19° secolo, ma l'applicazione nei pavimenti generatori di energia non ha ancora dimostrato di essere una fonte di energia sostanziale. In prove al di fuori dei club, un esperimento di alloggi per studenti "casa intelligente" presso la Duke University ha abbandonato l'idea di installare un pavimento piezoelettrico quando gli alti costi di installazione e la quantità nominale di energia prodotta si sono messi in mezzo. Nei club, le stime iniziali suggeriscono che un singolo frequentatore di club potrebbe generare circa 5-10 watt e, in una notte in cui la pista da ballo è piena di corpi in movimento, l'energia dalla pista potrebbe fornire circa il 60% del fabbisogno energetico totale del club [fonte :Mail giornaliera]. Abbastanza per salvarci dalla crisi energetica mondiale? Non ancora.
Pavimenti generatori di energia testati in GiapponeAll'inizio del 2008, la East Japan Railway Company (JR East) ha installato piastre piezoelettriche nella pavimentazione dei cancelli dei biglietti di una stazione di Tokyo, un esperimento in corso per rendere le stazioni ferroviarie più efficienti dal punto di vista energetico. L'esperimento del 2008 ha seguito quello condotto nel 2006 e aveva lo scopo di testare i miglioramenti apportati alle prestazioni e alla capacità di generazione di energia, nonché i progressi nella durabilità dei materiali. L'elettricità generata dal pavimento viene utilizzata per alimentare impianti come l'illuminazione o i cancelli automatici dei biglietti nella stazione.
