ご存じの通り
圧電材料は周囲の振動を変換して電気エネルギーを発生することができます。機械的ストレスが表面的に生じる場合は、このような材料は電界を発生するのです。研究者らは、人間と機械の動作において無駄に浪費される大きなエネルギー量を利用するために圧電材料のこの特性が適用できるかもしれないことを発表しました。そして、発生したエネルギーは、日常生活の一部になっている多くの小さな電子機器を動かすために使うことができます。
変化していく必要性
電子機器は、現代において欠くことのできない生活の一部となりました。機器を操作するためには大量の電気を消費し、定期的に充電をする必要があります。従来の電気は温室効果ガスを排出する発電所で生産され、これは家庭の電気料金を増加させるだけでなく、環境にも負担をかけています。しかし、クリーンエネルギーとして人間と機械の運動から電源を集める新しい方法はこの負担を減らし、健康や環境、そしてビジネスには有益であることが分かりました。
次世代の製品
1 圧電鉄道ジェネレーター
どこが新しいのか?
新技術は圧電パッドを鉄道線路に設置することにより電気を集めることができます。この方法で日常的に10～20台の列車が通過することにより、鉄道線路から約120キロワット時の電気を発生できる可能性があることが分かりました。これにより発生した電気は、鉄道システムの信号器や照明などの動力を供給するために使用することができ、また送電網に送ることもできます。この方法は、イスラエルの会社Innowattech社が最初に考案しました。同社は、標準的な鉄道パッドの交換するために、新しい圧電IPEG PADSを開発しました。この新しいパッドは、線路を通過する車両の車輪や速度と重さのサイズを測定することもできます。
どのような違いが生じるのか?
この新技術は、鉄道会社にとって電子機器の原動力となるグリーンエネルギーです。これによって発生したエネルギーは安くて、そして鉄道会社の経済的負担のいくらかも減らして、長い目で見れば、乗客にも還元されるかもしれません。
問題点
全鉄道線路を圧電パッドに入れ替えるためには、多くの資源を必要とし、また法律的規制をクリアする必要があります。この方法は、まだ開発を行っている段階なので、どの国でも採用されていません。しかし、今のところ未来の技術として見ていく必要があります。
2 靴エネルギー装置
どこが新しいのか?
この技術は、あなたが動くことによりエネルギーを発生することができます。この技術はルイジアナ・テクノロジー大学のVille Kaajakari博士によって開発されたもので、ウォーキングにおける圧縮からエネルギーを生成するために靴の底部に圧電チップを埋め込んでいます。このエネルギーは、電子機器に動力を供給するために使用することができます。Kaajakari博士は、小さな圧電気の充電を使用可能な電圧に変換する新しい電圧制御回路を考案しました。
どのような違いが生じるのか?
大部分の人は外出を控えて家に居るか、移動するとしても自動車に乗ることが多いので、この靴エネルギー装置によって、もう一度、運動としてのウォーキングがブレイクするかもしれません。これによって、小型電子装置を作動させるために、安くてクリーンなエネルギーを発生することができるのです。
問題点
この新技術はまだ開発段階です。現在の問題点としては、発生するエネルギー量がとても少ないことです。高電圧を必要とする多くの機器に電力を供給するために、いつ十分なエネルギーを生成することができるかは未定です。
3 乗り物の振動からエネルギーを発生する圧電装置
どこが新しいのか?
ニューヨーク市立大学の研究者によって提案されたこの技術は、小型圧電装置により乗り物の運動エネルギーからの電気を発生させることができます。これについては、乗り物の屋根か後部のいずれかに装置を設置する必要があります。それらは、乗り物の移動によって発生する振動によって出力電圧を作り出します。
どのような違いが生じるのか?
乗り物の運転中に発生するほとんどのエネルギーは、再利用するメカニズムがない状態では無駄に消費されます。しかし、この新しい方式は環境からの多くの無駄になるエネルギーを回収することを考慮に入れています。さらに、燃料を節約し、ある程度まで財布と環境の負担を減らすことができるでしょう。
問題点
この方法によって生成されたエネルギー量は、乗り物を動かすために十分ではありませんでした。したがって、従来の燃料に継続的に依存することとなるでしょう。しかし、乗り物の内部のコントロール・パネルやその他の携帯用電子機器のような小型システムに動力を供給するには十分なエネルギー量です。