Czy świat jest gotowy na nową rewolucję energetyczną? Czy piezoelektryki zastąpią baterie i akumulatory? Czy Energy Harvesting to niedaleka przyszłość, czy też odległa o lata świetlne mrzonka? Szansa czy zagrożenie dla biznesu energetycznego? Co to oznacza dla odbiorców energii elektrycznej? Zdania są podzielone.

Przedmiotem sporu jest Energy Harvesting czyli pozyskiwanie energii z otoczenia. Mowa tu nie tylko o znanych już i popularnych odnawialnych źródłach energii (słońce, wiatr, woda, ziemia), ale również o energii kinetycznej. Tym otoczeniem może być zarówno pojazd mechaniczny, ale również przedmiot codziennego użytku, taki jak chodnik, schody, płytka podłogowa a nawet obuwie i odzież. Być może już w niedalekiej przyszłości, specjalne poszycie dachowe zapewni nam ciepłą wodę w deszczowy dzień dzięki uderzeniom kropli? Jak to jest możliwe? Dzięki piezoelektrykom, czyli materiałom, które posiadają właściwość swoistego wytwarzania energii elektrycznej pod wpływem naprężeń mechanicznych. W skrócie działa to tak, że na powierzchni poddanego działaniu nacisku kryształu, pojawiają się ładunki elektryczne. Co ciekawe, materiały o właściwościach piezoelektrycznych, poddają się również odwrotnemu działaniu – w wyniku przyłożenia ładunku elektrycznego zmieniają swój kształt. Być może ten efekt również uda się jakoś wykorzystać? Piezoelektrykiem może być zarówno monokryształ, jak i polikryształ, którego komórki elementarne nie mają środka symetrii. Istnieją też ceramiki i substancje organiczne o właściwościach piezoelektrycznych takie jak polimery, DNA, białka.

Jedną z dziedzin Energy - Harvestingu jest pozyskiwanie energii z ruchu ciała ludzkiego. Już dziś istnieją prototypy ubrań i butów wykorzystujących tą technologię. Jakie przewidziano jej zastosowanie? Np. chodząc po górach, dzięki niewielkiej płytce piezoelektrycznej w bucie możliwe miałoby być naładowanie telefonu, czy latarki. Łatwo wyobrazić sobie, kolejne wynalazki takie jak materac łóżkowy z systemem podgrzewania na jesienne i zimowe wieczory, który zasilimy naciskiem własnego ciała, bateria laptopa, którą naładujemy naciskając klawisze podczas pisania a może oświetlimy ciemne alejki parku chodząc po specjalnym chodniku? Wszystko to brzmi niewiarygodnie, wręcz kosmicznie. Jednak czy nasi dziadkowie nie myśleli tego samego o urządzeniach, dzięki którym porozumiemy się z kimś na drugim końcu świata i to bezprzewodowo? Poza tym, technologia pozyskiwania energii z otoczenia już istnieje. Jest jeszcze wciąż w fazie badań, ale prężnie się rozwija. Pierwsze wzmianki o piezoelektrykach sięgają już 1880 roku, kiedy to bracia Pierre'a i Jacques'a Curie podczas badań nad piroelektrykami odkryli ich właściwości prądotwórcze, a przy ich wykorzystaniu wykrywano podwodne okręty wroga podczas pierwszej wojny światowej. Dziś prowadzone są szerokie badania przede wszystkim nad zwiększeniem efektywności piezoelektryków i redukcją kosztów ich stosowania. Na ten moment, jest to bowiem rozwiązanie kosztowne i mało wydajne. Jednak potencjał cały czas rośnie a możliwe zastosowania każą myśleć o Energy – Harvestingu jako o bardzo ciekawej i przyszłościowej technologii.

Biznes już reaguje. Doczekaliśmy się już kilku pionierskich zastosowań. Dzięki użyciu piezoelektryków, bawiący się w jednej z londyńskich dyskotek, sami generują energię potrzebną do zasilenia oświetlenia w klubie. Wystarczy, że tańczą na specjalnym parkiecie. Jedno z europejskich lotnisk, pozyskuje prąd przy użyciu systemu zamontowanego pod płytą pasa startowego. Powstają kolejne drogi, po których jazda, dostarcza energii zasilającej oświetlenie pobocza. Przekładając to na portfel „Kowalskiego”, oczywistym jest, że popularyzacja takich rozwiązań realnie wpłynie na nasze oszczędności.

Mikołaj Pasek

logo

Dla Klientów