Áramtermelő utak: az autózással, de még a gyaloglással is termelhetünk energiát

A Rensselaer Politechnikai Intézet (RPI) kutatói kifejlesztettek egy ólommentes polimer filmet, ami képes elektromos áramot előállítani nyomás, szorítás vagy bármilyen mechanikai hatás révén. A találmány olyan eszközöknél is használható lesz, amelyek jelenleg akkumulátorokat igényelnek, és akár az utakat is olyan töltőállomásokká alakíthatja, amelyek a rájuk nehezedő nyomásból nyernek ki villamos energiát.

A film működésének alapját a piezoelektromos hatás képezi, amelynek lényege, hogy a mechanikai energiát elektromos árammá alakítja. „Az anyag felhasználható utak alatt, hogy elektromosságot generáljon az autók áthaladása nyomán, de akár épületek anyagaiban is alkalmazható, hogy a rezgésekből nyerjen energiát” – magyarázta Nikhil Koratkar, az RPI kutatásából született tanulmány társszerzője.

A megoldást kifejlesztő amerikai tudósok szerint a filmjük akár emberi mozgásból, például tapsolásból, sétálásból, futásból vagy táncolásból is képes áramot előállítani.

A piezoelektromos anyagok már korábban is ígéretes megoldásokat kínáltak a mechanikai rezgésekből származó energia hasznosítására, azonban a legjobb teljesítményű anyagok jellemzően ólmot tartalmaznak, ami mérgező, ezért csak korlátozottan használható. Az új polimer ugyanakkor ólommentes, így alkalmasabb lehet, még különböző orvosi és egyéb érzékelőkben való felhasználásra is. Az alapanyaga egy speciális kalkogenid perovszkit, ami napenergia-gyűjtő berendezésekben is használatos, a kiváló fényelnyelő képessége miatt. A mindössze 0,3 milliméter vastagságú film báriumot, cirkóniumot és ként is tartalmaz.

Minél nagyobb a nyomás és minél nagyobb felületen éri az anyagot, annál több áram termelődik – állítják az RPI kutatói. Ha ez igaz, és egy napon széles körben is elérhetővé válik, akkor jelentősen csökkentheti az akkumulátorok és a fosszilis energiahordozók iránti igényt, elősegítve a zöld energiaforrásokra való átállást. Elképzelhető, hogy a jövőben a járművek menet közben tölthetik magukat, vagy a haladásuk révén láthatnak el energiával út menti infrastruktúrákat, miközben a gyalogosok a zebrán átkeléssel termelnek áramot a közlekedési lámpák energiaellátására.

A kutatók számos kísérletet végeztek a film teljesítményének tesztelésére. Különböző testmozgásokkal – például sétálással, futással, karhajlítással, tapsolással – különböző erősségű nyomást gyakoroltak a filmre, és mérték az így keletkező feszültséget. A kísérletek sikeresek voltak: például egy LED táblát sikerült működtetni az előállított árammal, ami bizonyította, hogy a film képes mechanikai hatásból elektromos áramot generálni.

Gábor János, NEW technology