تحويل خطوات البشر إلى طاقة كهربائية.. تقنية ثورية جديدة

منذ سنوات عديدة، يسعى الإنسان إلى تطوير العديد من الطرق والتقنيات للمساعدة في استغلال قوى الطبيعة من أجل توليد الكهرباء. نستخدم قوة تدفق الأنهار لتدوير التوربينات، ونستخدم الرياح لتشغيل الطواحين الهوائية. ولكن ماذا لو كان بإمكاننا توليد الكهرباء ببساطة من خلال المشي؟

في اليابان، تمكنوا بالفعل من تحويل الخطوات العادية إلى مصدر جيد للطاقة النظيفة. يستخدمون تقنية تسمى "الكهرباء الانضغاطية" لتحقيق ذلك. هذه التقنية لديها القدرة على تغيير نظرتنا إلى مصادر الطاقة المتجددة.

وفي التقرير التالي، نستعرض كل ما تريد معرفته عن تقنية الكهرباء الانضغاطية التي تستخدمها اليابان. بالإضافة إلى طريقة عملها وفوائدها ومميزاتها.

ما هي تقنية الكهرباء الانضغاطية؟

الكهرباء الانضغاطية هو ظاهرة تحدث عندما تنتج مادة شحنة كهربائية نتيجة تعرضها لضغط ميكانيكي. وفي الابتكار الياباني، يتم تركيب أجهزة استشعار خاصة في الأرضية. عندما يمشي الناس على هذه الأرضية، يتم تطبيق ضغط على أجهزة الاستشعار، مما يؤدي إلى توليد شحنة كهربائية. يمكن استخدام هذه الكهرباء لتشغيل الأجهزة المختلفة.

كيف يمكن الاستفادة من تقنية الكهرباء الانضغاطية في الحياة اليومية؟

تعتبر اليابان رائدة في مجال تطبيق تقنية الكهرباء الانضغاطية في الأماكن العامة. أحد الأمثلة البارزة على ذلك هو محطة قطار شيبيا في طوكيو، التي تعد واحدة من أكثر محطات القطارات ازدحاما في العالم. يوميا، يمر عبر المحطة آلاف الأشخاص، وكل خطوة يخطونها تولد كمية صغيرة من الكهرباء.

تتجمع هذه الكميات الصغيرة لتوليد طاقة كافية لتشغيل شاشات LED ولوحات المعلومات، وغيرها من الأجهزة منخفضة الاستهلاك في المحطة.

كما يتم استخدام أرضيات الكهرباء الانضغاطية في مراكز التسوق والمطارات، حيث يتردد عليها أعداد كبيرة من الأشخاص. يتم دمج هذه التقنية في الأرضيات، وبمجرد تركيبها، تبدأ في توليد الكهرباء من حركة الأشخاص. هذا يساهم في تقليل الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية، ويحافظ على البيئة.

مميزات الكهرباء الانضغاطية

تعتبر تقنية الكهرباء الانضغاطية من التقنيات الحديثة الواعدة التي يمكن أن تساهم بشكل كبير في توفير طاقة نظيفة ومستدامة. حيث يمكن استغلال الطاقة الحركية الناتجة عن حركة الأشخاص والمركبات لتحويلها إلى كهرباء. كما تتمتع بمجموعة مزايا أخرى، أبرزها:

الحساسية العالية

تستطيع هذه المواد المستخدمة في توليد الكهرباء استشعار تغيرات ضئيلة جدا في القوة أو الضغط.

الاستجابة السريعة

تتميز هذه التقنية باستجابة فورية للتغيرات الميكانيكية.

الدقة العالية

توفر المواد المستخدمة في هذه التقنية قياسات دقيقة وموثوقة.

الحجم الصغير

تتوفر هذه التقنية بأحجام صغيرة جدا يتم وضعها في الأماكن التي يتردد عليها أعداد كبيرة من البشر.

متانة عالية

تتميز بمتانة وقدرة على تحمل الظروف القاسية.

عيوب تقنية الكهرباء الانضغاطية

مع ذلك، فإن هذه التقنية تواجه بعض التحديات. وفي السطور التالية، نستعرض معكم ما هي عيوب الكهرباء الانضغاطية؟

جهد ووقت كبيران

كمية الكهرباء التي يمكن توليدها من حركة فرد واحد أو مركبة واحدة تكون قليلة نسبيا. لذا، يتطلب الأمر وجود حركة مرور كثيفة لجمع كمية كافية من الطاقة.

تكلفة مرتفعة

تعتبر تكلفة تركيب أنظمة الكهرباء الانضغاطية مرتفعة نسبيا، خاصة مقارنة بمصادر الطاقة التقليدية.

تحتاج إلى مزيد من التطوير

هذه التقنية لا تزال في مراحل التطوير المبكرة، مما يعني أنها تحتاج إلى مزيد من البحث والتطوير لتحسين كفاءتها وتقليل تكاليفها.