Verander jezelf in een krachtbron met piëzo-elektriciteit

22 april 2020
Geen opmerkingen
396 views

In september 2008 opende een nieuwe nachtclub in Rotterdam haar deuren. Hun noviteit om klanten aan te trekken was een duurzame, energieopwekkende dansvloer.

In tegenstelling tot normale vloeren verzamelt een energieopwekkende dansvloer de energie die wordt opgewekt door de sprongen en draaiingen van de dansers en zet deze om in elektriciteit. Deze elektriciteit kan vervolgens worden gebruikt voor andere doeleinden, zoals verlichting, versterking en alle andere dingen die een dansclub maken tot wat hij is.

De fysica hierachter heet piezoelektriciteit. Sommige materialen, meestal specifieke klassen van kristallen of keramiek, hebben piëzo-elektrische eigenschappen. Wanneer ze vervormd worden – bijvoorbeeld door nachtclubbers die er hun danspasjes op uitvoeren – creëren ze elektrisch potentieel. Deze lading kan dan worden geoogst en opgeslagen in een oplaadbare batterij.

Dit fenomeen is niet nieuw. Het werd in 1880 ontdekt door de gebroeders Curie, en wordt al op grote schaal gebruikt in gasaanstekers, inkjetprinters, ultrasone apparatuur, kwartshorloges en niet te vergeten, misschien wel het meest sprekende voorbeeld: het piepkleine kristalletje op de bodem van de cartridge van een platenspeler.

Als bijvoorbeeld veel van deze kristallen in een dansvloer worden gestopt, kunnen ze voldoende elektriciteit produceren om de apparatuur van de DJ aan te drijven, op voorwaarde natuurlijk dat de muziek goed is en dat er voldoende mensen bereid zijn om te dansen.

De clubeigenaar moet het effect zeker hebben gezien in zijn energierekening, hoewel deze technologie in 2008 erg duur was en de kosten van de vloer de opbrengst ver overtrof. De vloer trok echter zeker veel media-aandacht en latere bezoekers.

De piëzo-elektrische technologie is sindsdien echter sterk geëvolueerd en is nu veel kostenefficiënter.

PiezoelectricityTegenwoordig zijn er energieopwekkende trottoirs, metrotrappen en platforms, snelwegen, fitnesscentra, speeltuinen en zelfs gebouwen. Deze plaatsen zijn natuurlijk niet willekeurig gekozen. Het mooie van piëzo-elektrisch oogsten ligt in het feit dat het energie verzamelt die al verspild is. Laat mensen rijden, lopen, spelen, rennen en dansen zoals ze altijd doen, en maak van de energie die deze dagelijkse activiteiten opleveren een hernieuwbaar product.

De hoeveelheid energie die een enkele piëzo-elektrische cel produceert is klein, dus het op grote schaal oogsten van energie op plaatsen met veel verkeer lijkt de meest kostenefficiënte toepassing van het principe te zijn. Dit is echter zeker niet het einde ervan; steeds meer technologie vereist niet langer veel stroom, zoals sensoren en LED-verlichting. Sensoren die gevoed worden door batterijen produceren afval als de batterij wordt vervangen. Een zelfvoorzienende piëzo-elektrische sensor doet dat niet.

Minder energieverslindende technologie in combinatie met het idee “gewoon blijven doen wat je doet” opent nieuwe horizonten voor kleinschalige piëzo-elektrische toepassingen. In de medische wereld kunnen pacemakers bijvoorbeeld worden aangedreven door energie die wordt geoogst uit de eigen pulserende slagaders van de drager, waardoor een persoon in wezen zijn eigen krachtbron wordt.

Wat als we allemaal onszelf in een krachtbron zouden kunnen veranderen? Dit is ook geen sciencefiction meer.

Traditioneel zijn militaire toepassingen een enorme drijfveer voor academisch onderzoek naar nieuwe technologieën, en dit had geleid tot piëzo-elektrisch textiel dat de energie van de bewegingen van een soldaat opvangt en opslaat in draagbare batterijen. Deze toepassing vermindert onmiddellijk het aantal batterijen dat soldaten moeten meenemen om hun elektronische apparaten van stroom te voorzien, waardoor de soldaat een voordeel heeft ten opzichte van diegenen die veel minder licht reizen en het risico op stroomuitval op kritieke momenten wordt verminderd.

Als het gebeurt, zijn deze nieuwe technologieën op dit moment te duur voor de consumentenmarkt, gezonde auto’s en computers waren dat vroeger ook. Gezien de huidige commerciële belangstelling voor deze technologie is het slechts een kwestie van tijd voordat de markt manieren vindt om draagbare energie te oogsten en op te slaan, de accu’s flexibeler te maken en de stoffen aantrekkelijker te maken.

Wanneer dit gebeurt, kunnen draagbare, rekbare batterijen, geïntegreerd in energieopnemend textiel of de zolen van onze schoenen de klassieke batterij vervangen door energie te produceren en op te slaan door eenvoudigweg ons dagelijks leven te leven, zodat we onze mobiele elektronica kunnen opladen terwijl we bezig zijn. Een mobiele telefoon die zonder stroom komt te zitten zal dan definitief tot het verleden behoren, en stel je alle andere dingen voor die we met deze teruggewonnen energie kunnen doen.


Wil je meer?

Wil je meer? Wees niet verdrietig dat het artikel voorbij is! We hebben nog genoeg andere spannende dingen met je te delen. Schrijf je in op onze maandelijkse nieuwsbrief en we houden je op de hoogte van het laatste nieuws!


Dagmar Ottevangers

Laat een reactie achter

Gelieve in te loggen of registreer om een reactie na te laten.