I "cristalli piezoelettrici" sono minerali speciali con proprietà elettromagnetiche. Quando i cristalli piezoelettrici vengono compressi o allungati, producono un campo elettrico. Questo è chiamato "effetto piezoelettrico". Le celle piezoelettriche hanno al centro piccole particelle cariche positivamente. Ogni volta che viene esercitata una forza sul cristallo, questa piccola particella è costretta a muoversi e creare una carica. Questo campo elettrico può essere sfruttato per produrre tensione.
Un uso comune dei cristalli piezoelettrici è come sensori, creando un segnale ogni volta che viene applicata la forza. Di recente, tuttavia, gli scienziati hanno iniziato a sviluppare modi per utilizzare questa energia come energia "verde" alternativa.
Elettricità su piccola scala
La carica elettrica creata da un cristallo piezoelettrico è piuttosto bassa. Per compensare ciò, vengono generalmente utilizzati in applicazioni ad alta ripetizione. Un metodo che utilizza l'energia piezoelettrica per creare elettricità sfrutta il potere umano personale.
Le persone si spostano migliaia di volte al giorno. I cristalli piezoelettrici possono essere incorporati nell'abbigliamento quotidiano come le scarpe. Ogni volta che una persona fa un passo, il cristallo genera una piccola carica. Nel tempo e con migliaia di passaggi, queste piccole spese si accumulano fino a quando l'importo diventa significativo. Questa energia può essere utilizzata per mantenere completamente carica l'elettronica personale, come telefoni cellulari e lettori MP3.
Elettricità su larga scala
Un altro modo in cui l'energia piezoelettrica può essere utilizzata è il collegamento di molti cristalli separati. Poiché le piccole cariche di ciascun cristallo si combinano, possono creare una grande fonte di energia.
Nelle aree ad alto traffico come stazioni della metropolitana e marciapiedi, i cristalli piezoelettrici sono incorporati nelle scale e nelle piastrelle del pavimento. Questi singoli generatori sono tutti collegati. Mentre una folla di persone attraversa l'area e genera forza, il sistema raccoglie l'energia. Individualmente, le piccole cariche sono insignificanti, ma insieme possono alimentare l'elettronica o essere conservate per un uso futuro.
Il vantaggio dell'energia piezoelettrica è che è completamente pulito e rinnovabile. Le innovazioni nei prossimi anni creeranno sistemi che generano energia a molti livelli diversi, le singole fonti lavorano insieme per l'indipendenza energetica.
