Hvordan skaber piezoelektrisk energi elektricitet?

"Piezo-krystaller" er specielle mineraler, der har elektromagnetiske egenskaber. Når piezo-krystaller komprimeres eller strækkes, producerer de et elektrisk felt. Dette kaldes "piezoelektrisk effekt." Piezo-celler har små, positivt ladede partikler i deres centrum. Hver gang der udøves kraft på krystallen, tvinges denne lille partikel til at bevæge sig og skabe en ladning. Dette elektriske felt kan udnyttes til at producere spænding.

En almindelig anvendelse af piezokrystaller er som sensorer, hvilket skaber et signal, når der udøves kraft. For nylig er forskere imidlertid begyndt at udvikle måder til at bruge denne magt som alternativ "grøn" energi.
Elektrisk småskala

Den elektriske ladning oprettet af en piezo-krystal er ret lav. For at kompensere for dette bruges de normalt i applikationer med høj gentagelse. En metode, der bruger piezo-energi til at skabe elektricitet, udnytter personlig menneskelig kraft.

Folk bevæger sig tusinder af gange hver dag. Piezo-krystaller kan indlejres i hverdagens tøj som sko. Hver gang en person tager et skridt, genererer krystallen en lille opladning. Over tid og med tusinder af trin bygger disse små gebyrer op, indtil beløbet bliver betydeligt. Denne energi kan bruges til at bevare personlig elektronik, såsom mobiltelefoner og MP3-afspillere, fuldt opladet.
Storskala elektricitet

En anden måde, hvorpå piezoelektrisk energi kan bruges, er ved at forbinde mange separate krystaller. Fordi de små opladninger fra hver krystal kombineres, kan de skabe en stor strømkilde.

I områder med høj trafik som metrostationer og fortove er piezoelektriske krystaller indlejret i trapper og gulvfliser. Disse individuelle generatorer er alle sammenkoblet. Når skarer af mennesker går gennem området og genererer kraft, indsamler systemet energien. Individuelt er de små opladninger ubetydelige, men sammen kan de drive elektronik eller opbevares til fremtidig brug.

Fordelen ved piezoelektrisk energi er, at den er helt ren og vedvarende. Innovationer i de kommende år vil skabe systemer, der genererer strøm på mange forskellige niveauer, hvor de enkelte kilder arbejder sammen om energiuafhængighed.