Maailma ja me tuotamme värähtelyä, värinää, tärinää, liikettä siis energiaa – ilmasto

Maailma ja me tuotamme värähtelyä, värinää, tärinää, liikettä siis energiaa – ilmasto

Ilmasto muuttuu, -maailma muuttuu, -me muutumme, kaikki muuttuu liikkeen voimasta. Maailma ja me tuotamme voimia, jotka aiheuttavat värähtelyä, -värinää, -tärinää siis energiaa. Ainoa mikä on pysyvää on muutos ja liike. Jos kykenisimme sieppaamaan kaiken tämän energian ja muuttamaan sen toiseen muotoon, eli liike-energian (värähtelyn) muutetuksi sähköiseen muotoon. Olisiko se täysin mahdoton ajatus? 

Ei aivan. Sillä ensimmäisen kokeellisen esityksen makroskooppisten pietsosähköisten ilmiöiden ja kristallografisen rakenteen välisestä yhteydestä julkaisi Pierre ja Jacques Curie jo vuonna 1880.

Pietsosähköisessä ilmiössä, mekaaninen jännitys aiheuttaa aineen sähköisen polaroitumisen eli kiteen vastakkaisten pintojen välille muodostuu sähköinen jännite. Vastaavasti, kun aineeseen kohdistetaan sähkökenttä, aine muuttaa muotoaan. Siten tällä ilmiöllä voidaan muodostaa mekaanista värähtelyä kytkemällä pietsosähköiseen materiaaliin vaihtojännite.

(ks. gif)

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c4/SchemaPiezo.gif

Nykyään suurin osa energia-alan tutkimuksesta on kehittämässä uusiutuvia energialähteitä tulevaisuutta varten. Pietsosähköisiä materiaaleja tutkitaan yhä enemmän, koska ne ovat osoittautuneet hyvin epätavallisiksi materiaaleiksi, joilla on hyvin erityisiä ja mielenkiintoisia ominaisuuksia. Energiaa ei voi koskaan luoda eikä tuhota; se voidaan muuntaa vain yhdestä muodosta toiseen. Itse asiassa nämä materiaalit voisivat tuottaa sähköenergiaa moniin tarkoituksiin.

Muutamia esimerkkejä:

  • Voidaan tuottaa sähköä rakennusten portaiden, -jalkakäytävien jne. päällysteiden alle asennettuina pietsokiderakenteina, jopa ajoratojen, rautateiden jne. alle, mistä sähköä voitaisiin generoida ja varastoida akkuihin. Itse asiassa joka paikassa, missä on mekaanista värähtelyä. Systeemi siis tuottaa sähköä ilman ulkoista virtalähdettä.
  • Ympäristöominaisuutena se on luotettava, taloudellinen ja ympäristöystävällinen, ei tarvita polttoaineen tuontia.
  • Systeemi ottaa talteen hukkaenergiaa (ihmisten liikkuessa joko kävellen tai erilaisten kulkuvälineiden välityksellä), joka korvaa perinteisiä energialähteitä ja vähentää maailmanlaajuista pilaantumista.

Periaate on siis suhteellisen yksinkertainen ja jotta mekaanisesta energiasta (värähtelystä) saadaan mahdollisimman paljon sähköenergiaa, on ennemminkin kysymys volyymeista kuin yksittäisen energiaa tuottavan yksikön kapasiteetista. Kysymys on energian kierrättämisestä ja hukkaenergiasta, joka menisi joka tapauksessa harakoille.

 

 

+1
HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(el. vanh. tut. / FMI)

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu