In che modo l'energia piezoelettrica crea elettricità?

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Anonim

Cristalli piezo

"I cristalli piezoelettrici" sono minerali speciali che hanno proprietà elettromagnetiche. Quando i cristalli piezoelettrici vengono compressi o stirati, producono un campo elettrico. Questo è chiamato "effetto piezoelettrico". Le celle piezoelettriche hanno al centro particelle di piccole cariche positive. Ogni volta che la forza viene esercitata 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 di cristalli piezoelettrici è come sensori, creando un segnale ogni volta che viene applicata la forza. Recentemente, tuttavia, gli scienziati hanno iniziato a sviluppare modi per usare questa energia come alternativa "verde".

Elettricità su piccola scala

La carica elettrica creata da un cristallo piezoelettrico è piuttosto bassa. Per compensare questo, sono solitamente utilizzati nelle applicazioni ad alta ripetizione. Un metodo che utilizza l'energia piezoelettrica per creare elettricità sfrutta la potenza umana personale.

Le persone si spostano migliaia di volte al giorno. I cristalli piezo possono essere incorporati nell'abbigliamento di tutti i giorni. Ogni volta che una persona fa un passo, il cristallo genera una piccola carica. Con il passare del 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 l'elettronica personale, come telefoni cellulari e lettori MP3, completamente carica.

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 un'unica grande fonte di energia.

Nelle zone 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 spese sono insignificanti, ma insieme, possono alimentare l'elettronica o essere immagazzinate 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 verso l'indipendenza energetica.