圧電エネルギーはどのように電気を生み出すのか?

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Anonim

ピエゾクリスタル

「ピエゾクリスタル」は電磁気学的特性を持つ特別なミネラルです。圧電性結晶が圧縮または伸張されると、それらは電場を生成する。これを「圧電効果」と呼びます。ピエゾ電池の中心には、小さな正電荷を帯びた粒子があります。結晶に力がかかるたびに、この小さな粒子は動かされて電荷を生成します。この電界を利用して電圧を発生させることができます。

ピエゾクリスタルの一般的な用途の1つはセンサーとして使用され、力が加えられるたびに信号を生成します。しかし最近、科学者たちはこの力を代替の「グリーン」エネルギーとして使う方法を開発し始めました。

小規模電気

ピエゾクリスタルによって生成される電荷​​はかなり少ないです。これを補うために、通常は繰り返しの多いアプリケーションで使用されます。圧電エネルギーを使用して電気を生成する1つの方法は、個人の人的力を利用します。

人々は毎日何千回も動きます。ピエゾクリスタルは靴のような日常の服装に埋め込むことができます。人が一歩踏み出すたびに、水晶は小さな電荷を生成します。時間が経つにつれて、そして何千ものステップを経て、これらの小さな料金は、その金額が相当になるまで蓄積します。このエネルギーは、携帯電話やMP3プレーヤーなどの個人用電子機器を完全に充電するために使用できます。

大規模電気

圧電エネルギーを使用することができる別の方法は、多くの別々の結晶を結合することによる。各水晶振動子からの小さな電荷が結合するため、1つの大きな電源を生み出すことができます。

地下鉄の駅や歩道のような交通量の多い地域では、圧電結晶は階段や床タイルに埋め込まれています。これらの個々のジェネレータはすべてリンクされています。大勢の人がその地域を歩いて力を生み出すと、システムはエネルギーを集めます。個々には、小さな料金は重要ではありませんが、一緒になって、電子機器に電力を供給したり、将来の使用のために保管することができます。

圧電エネルギーの利点は、それが完全に清潔で再生可能であるということです。今後数年間のイノベーションは、さまざまなレベルで電力を生み出すシステムを生み出すでしょう。個々のエネルギー源は、エネルギーの自立に向けて共に働きます。