Liệu Áp điện có thể trở thành nguồn năng lượng tiềm năng?

417

Nhu cầu về điện tăng cao làm chúng ta phải tìm kiếm những loại năng lượng mới như năng lượng mặt trời, năng lượng hydro, năng lượng địa nhiệt và gió… Một loại năng lượng mới đang dần được phổ biến từ vài năm trước là áp điện (Piezoelectricity) – tạo ra điện dựa vào tính chất điện năng của một vài khoáng chất được tìm thấy trên trái đất.

pavegen-ii

Quy tắc cơ bản của áp điện rất đơn giản. Một số vật liệu điện từ có thể tạo ra điện năng khi chịu áp lực cơ học. Ví dụ sàn tầng hay cầu thang có thể được trang bị bởi công nghệ này để khai thác áp lực gây ra bởi bước chân và chuyển biến chúng thành điện năng.

Hệ thống áp điện dưới sàn của một club
Hệ thống áp điện dưới sàn của một club

Sàn tầng hay cầu thang sẽ có các cảm biến hấp thụ áp lực từ các bước chân và chuyển những áp lực này đến các vật liệu áp điện như gốm sứ hoặc pha lê. Các vật liệu này sẽ lần lượt chuyển đổi ứng suất cơ học này thành năng lượng và lưu trữ nó. Năng lượng được lưu trữ sau đó được sử dụng như một nguồn năng lượng mới.

Một mô hình cho công nghệ áp điện được thiết kế và phát triển bởi Innowattech đã được thử nghiệm thành công trên 10 mét đường ở Israel. Theo đó, một số máy phát áp điện được đặt phía dưới lớp nhựa đường để hấp thụ năng lượng cơ học được sinh ra bởi ô tô đi lại phía trên. Máy phát áp điện chuyển nguồn năng lượng cơ học thành điện năng và sau đó chuyển đổi thành năng lượng. Thử nghiệm thành công đã cho thấy tổng năng lượng đầu ra là 2000Wh cho 10 mét đường. Trong tương lai gần, Innowattech có kế hoạch mở rộng khu vực thử nghiệm lên gần 1km.

Thực hiện thành công hệ thống áp điện trên đường phố có thể mang lại gần 200KWh cho mỗi km của đường 1 làn, và gần 1MWh cho mỗi km của đường 4 làn hay là đường cao tốc. Công nghệ này có thể được sử dụng ở các khu vực khác nhau như đường băng sân bay, đường đi bộ và thậm chí cả vũ trường. Ví dụ một vài cảm biến áp điện được gắn dưới sàn nhảy có thể hấp thụ năng lượng cơ học được tạo ra bởi chuyển động cơ thể và chuyển đối nó thành lượng điện năng đáp ứng được 60% tổng số điện năng cần thiết cho vũ trường.

Công nghệ áp điện trong một dự án thiết kế cảnh quan
Công nghệ áp điện trong một dự án thiết kế cảnh quan

Bây giờ, công nghệ áp điện đang được sử dụng như nguồn năng lượng công suất cao và điện áp nguồn, dùng trong siêu âm y học, trong thử nghiệm phát âm thanh và trong việc việc kiểm tra công nghiệp mà không phá hủy. Những nỗ lực tiếp tục khai thác tiềm năng to lớn của công nghệ này trong những thiết bị nhỏ hơn và có thể bỏ túi đang được tiến hành. Và sẽ không có gì là ngạc nhiên nếu trong vài năm nữa, sàn tầng sẽ được trang bị cảm biến áp điện để sản xuất điện năng cho toàn bộ căn nhà.

Sơn Huy – Kienviet.net
(Dịch từ Ecofriend)