Japonskí výskumníci a mestské samosprávy už niekoľko rokov testujú inteligentné chodníky s piezoelektrickými prvkami, ktoré premieňajú každodenný pohyb chodcov na elektrickú energiu. Ide o experimentálnu technológiu určenú pre mestské prostredie, kde je vysoká koncentrácia ľudí a nepretržitý pohyb.
Základom systému sú špeciálne vrstvy alebo dlaždice s piezoelektrickým materiálom, ktorý pri mechanickom tlaku generuje elektrický náboj. Keď človek kráča, behá alebo skáče, povrch sa nepatrne deformuje a vzniknutý tlak sa okamžite premieňa na elektrinu, ktorá sa ukladá do lokálnych akumulátorov.
Kde sa technológia testuje
Pilotné projekty sa objavili v častiach Tokio, Kjóto a ďalších veľkých miest. Najčastejšie ide o miesta s prirodzene vysokým pohybom ľudí:
- stanice metra a železníc
- prechody pre chodcov
- verejné námestia
- nákupné a administratívne zóny
V Tokiu sa podobné systémy testovali už pred rokmi napríklad v priestoroch staníc, kde denne prejdú desaťtisíce ľudí.
Aký výkon dokážu chodníky vyrobiť
Výkon piezoelektrických chodníkov je v porovnaní s klasickými zdrojmi energie nízky, no merateľný:
- jeden krok dokáže vyprodukovať približne 2 až 8 jouleov energie
- 1 m² chodníka pri hustej prevádzke môže generovať približne 5 až 10 wattov
- vo veľmi frekventovaných zónach sa pri dlhodobej prevádzke uvádza produkcia desiatok wattov na väčšie plochy
Nejde teda o riešenie, ktoré by napájalo celé mestské štvrte, ale o lokálny zdroj energie pre nízkoenergetické zariadenia.
Praktické využitie vyrobenej energie
Energia získaná z krokov sa používa najmä na:
- LED osvetlenie chodníkov a priechodov
- napájanie informačných a reklamných displejov
- senzory pohybu, hluku a kvality ovzdušia
- prvky smart city infraštruktúry
Výhodou je, že elektrina vzniká priamo na mieste spotreby, bez potreby rozsiahlych rozvodov.
Prečo práve Japonsko
Japonské mestá kombinujú vysokú hustotu obyvateľstva, precízne plánovanie verejného priestoru a dlhodobý dôraz na energetickú efektivitu. Po energetických otrasoch posledných rokov sa krajina intenzívne zameriava na decentralizované a doplnkové zdroje energie, kam piezoelektrické chodníky prirodzene zapadajú.
Limity technológie
Aj napriek zaujímavému konceptu má technológia svoje obmedzenia:
- nízky výkon v porovnaní s nákladmi
- vyššie výrobné a servisné náklady
- nutnosť vysokej odolnosti voči počasiu a opotrebeniu
Preto sa dnes využíva najmä v experimentálnych a demonštračných projektoch.
Význam do budúcnosti
Piezoelektrické chodníky ukazujú, že mestská infraštruktúra môže byť aktívna a energeticky prispievajúca. Každý krok sa síce počíta len v zlomkoch wattov, no v súčte tisícov ľudí denne ide o funkčný príklad toho, ako môžu budúce mestá kombinovať pohyb, dáta a energiu v jednom priestore.
Japonsko inteligentný chodník piezoelektrický materiál piezoelektrický kryštál kinetická energia elektrická energia Tokio Kjóto
Komentáre