PİEZOELEKTRİK
‘Piezo’ kelimesi Yunancada basınç anlamına gelmektedir. Piezoelektrik olayı 18.yy Fransız fizikçiler Jacques ve Pierre Curie tarafından keşfedilmiştir.Piezoelektrik özellik , mekanik bir enerjiyi elektriğe yada tam tersi olan elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirebilmektedir.Piezoelektrik polimerlerden ya da seramiklerden de aynı doğrultuda uygulanan yük (basma yada çekme)sırasında malzeme içindeki kristal yapının her iki tarafında bulunan +q ve -q yüklerin ortaya çıkması sonucu oluşur.
Günlük hayatımızda en çok kullanılan eşya ama hangimiz çakmaklarda piezoelektrik ile gazın ateşlendiğinin farkındadır.
Mikrofonlarda da piezo etkiden yararlanmaktayız. Sesin tabii oluşturduğu ses dalgalarından gelen basınçla piezo malzeme sinyal üretip , bu sinyaller yükseltilerek hoparlörlere ulaşır.
Bilim adamları son yıllarda tabana monte piezoelektrik malzeme ile testler yapmaktadır.Her adım attığımızda piezo etki gösteren madde elektrik enerjisi üretecek ve yürürken telefonumuzu yada mp3 çalarımızı şarzedebileceğiz.Kısa bir hesap yapmak gerekirse , her bir adım için 2 miliwatt enerji üretilebilmektedir.eğer siz 5 bin adım atarsanız (5.000x 2 miliwatt = 10.000 miliwatt) yani 10 watt enerji açığa çıkacaktır.Buda size telefonunuzu 2 saate yetecek kadar şarz edebilme imkanı sunuyor.
Piezoelektriksayesinde  mucitler, tasarımcılar ve mühendisler artık yolları daha yararlı, daha görülür, daha ucuz kılmak için uğraşıyor.
Enerji bedeli çok önemli bir faktör. ABD’de ve Avrupa’da maddi durum Sadece akıllı arabalar değil, akıllı yollar da taşımacılığın seyrini değiştirecek .Piezoelektrik materyaller geçen arabaların oluşturduğu titreşimleri kullanılabilir güce dönüştürebilir. 2008’de Japonya’da bir tren istasyonunun zeminine yerleştirilen piezoelektrik materyal, yolcuların adımlarından güç elde edilmesini ve bununla bayram aydınlatmalarının çalıştırılmasını sağladı. 2009’da bir İsrail firması, yolun 10 metrelik bir kısmına bu materyallerden döşedi ve ortalamada yaklaşık 2000 watt, yani 60 watt’lık 30 adet ampulü yapacak kadar güç elde ettiğini açıkladı. Kaliforniya Enerji Komisyonu şu anda piezoelektrik materyallerin eyalet yollarında kullanılmasının makul olup olmadığını araştırıyor
Piezoelektrik olay sayesinde günde binlerce insanın geçtiği işlek kaldırımlardan elektrik üretmek fikri ortaya çıkmıştır.Kullanılan akıllı lambalar, piezoelektrik özellik kullanılarak kaldırımlardan üretilen enerji ile çalışabilecek. Hatta proje daha da arttırıldığında belkide o bölgenin elektrik enerjisini kullanacak. Böylelikle bir nevi o bölgenin elektrik enerjisi karşılanacak.
Üzerine Basıldığında Elektrik Üreten Kaldırım Projesi!
Özel kaldırımların kullanıldığı bölge de, kaldırımın altında aslında ufak sistemler mevcut. Bir kişi kaldırıma bastığı andan itibaren kinetik enerji depolanıyor ve bu enerji ile sokak lambaları çalışabiliyor. Projenin ana fikri bu diyebiliriz. Ancak gelecekte çok daha büyük alanların elektrik ihtiyacını karşılayabileceği durumu da ortada.
Dünyanın son zamanlarda küresel ısınma gibi olaylara karşı duruşu giderek daha da azalıyor. Bu yüzden bu tarz projeler aslında Dünyanın geleceği için oldukça önemli. Kaldırımların altında yer alan pistonlar, üzerine basıldıkça kinetik enerjiyi depoluyor.
Kinetik enerjinin depolanması sonrasında bataryalar şarj oluyor ve bazı alanlardaki şarj istasyonları, Wi-Fi HotSpot ağı, ayrıca sokak lambaları bu sistem sayesinde çalışabiliyor.
2009 da LurenceKemball-Cook tarafından Londrada kurulan teknoloji firması PavegenSystem üzerinde adım atıldıkça elektrik üreten Pavegen V3 adlı akıllı zemin geliştirdi.

Yürüyerek Nasıl Elektrik Üretilir?

Şehirlerin ana şebekeden gelecek enerjiye daha az ihtiyaç duymasını sağlamak için geliştirilen zeminler, atılan adımların oluşturduğu kinetik enerjiyi elektromanyetik sistem aracılığıyla elektrik enerjisine çeviriyor.
Sistemin elektrik üretimine başlanması için kişinin zemin üzerinde en az 5 mm hareket etmesi gerekiyor ve elde edilen enerji miktarı hareket eden kişinin ağırlığı ve attığı adım sayısı ile orantılı olarak artıyor.
Her plaka, bir adımda ortalama 5 watt elektrik üretilmesini sağlıyor, ayrıca plakalar veri transfer sistemi sayesinde adımların zamanlarını hesaplayarak gerekli enerjinin üretiminin ne kadar sürede olabileceğini hesaplıyor. Bu da ihtiyaç duyulan enerjinin elde edilme süresinin tahmininde kullanılıyor. Pavegen’in bu akıllı kaldırım taşı sistemi, dünya üzerinde şimdiden 100 farklı yerde kullanılmakta. Özellikle Pavegen markası Washington DC’nin şehir yapısına kendini kabul ettirmiş durumda.
Yayalar yalnızca zeminde yürüyünce temiz elektriklerini elde etmeyecekler, aynı zamanda Golden Triangle web sitesi üzerinden kablosuz API ile dijital para biriktirebilecekler. Biriken paralar bağış ya da yardım amaçlı kullanılabilecek. Sistemin bir diğer faydası ise yapılan haritalama ile her hangi bir alandaki yaya trafiği belirlenebiliyor.
Yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ihtiyacın her geçen gün daha fazla arttığı göz önünde bulundurulduğunda bu yeni enerji kaynağının kullanımı artacak gibi duruyor. Ayrıca insanları yürümeye teşvik eden yöntem, günümüzün en büyük problemlerinden biri olan hareketsizlikle de başa çıkmaya yardımcı olabilir.
Kemball-Cook, “İnsanların şehirlerde hareket etmesine yeni bir anlam katacak bir ürün oluşturduk ve fiziksel ve dijital dünyaları bir adımla birbirine bağlayan ürünümüz enerji hasatı piyasasında bizi öncü bir yere koyuyor.” diyor.

Yenilenebilir Enerji Önemini Arttırıyor

Sadece enerji üretimini değil ayrıca insanların yenilenebilirliğe karşı bakışını da değiştirmeyi amaçladıklarını söyleyen Kemball-Cook, “Önümüzdeki 20 yılda tamamen temiz enerji kaynakları kullanmaya başlasak da eğer insanlar bilinçli değilse yine içinde yaşadıkları çevreye zarar vermeye devam edecekler.” diyor ve hedeflerinin toplumu bu konuda bilinçlendirmek olduğunu söylüyor.
Kemball-Cook, zeminlerin fazla adım atılan yerlere kalıcı olarak yerleştirilmesiyle sürekli enerji elde edilmesini istedikleri ve geçtiğimiz 70 yılda güneş enerjisinin yaptığını kinetik enerjiyle yapmak istediklerini söylüyor.
Bunun gibi doğa dostu sistemler daha güvenli ve daha tasarruflu bir şehir yaratmaya yardım edebilecek ve büyük şehirlerde pozitif bir etki yaratabilecek.



                                                                                                                               Alıntı POPULAR SCİENCE

Alıntılayan:EDEBİYAT VE FEN BİLİMLERİ ANADOLU LİSESİ FİZİK ÖĞRETMENİ:Gülsüm Emsal ÖNDER