خبر کامل
پیاده‌روهای ژاپنی که از قدم‌های عابران برق تولید می‌کنند: نوآوری یا چالش؟
ژاپن، سرزمینی که همواره با نوآوری‌های شگفت‌انگیز و فناوری‌های پیشرفته خود جهان را متحیر کرده است، این بار با ایده‌ای خلاقانه برای تولید برق از قدم‌های عابران، توجه‌ها را به خود جلب کرده است. این ابتکار که از سال ۲۰۰۸ در توکیو به مرحله آزمایش رسیده، از پدیده پیزوالکتریک بهره می‌برد تا انرژی مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل کند.
فناوری پیزوالکتریک و تولید برق از قدم‌ها
سیستم تولید برق از پیاده‌روها در ژاپن بر پایه فناوری پیزوالکتریک استوار است. این فناوری که اولین بار در قرن نوزدهم توسط برادران کوری کشف شد، به موادی مانند کوارتز و توپاز اجازه می‌دهد تا در اثر فشار مکانیکی، ولتاژ الکتریکی تولید کنند. این خاصیت در ابزارهای متعددی از جمله ساعت‌های کوارتز، فندک‌های خانگی و سونارها به کار رفته است.
در پیاده‌روهای ژاپن، کاشی‌های پیزوالکتریک انرژی ناشی از قدم‌های افراد را جذب کرده و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. در نمونه‌های اولیه، یک فرد با وزن ۶۰ کیلوگرم می‌توانست حدود ۰.۱ وات برق تولید کند. با وجود اینکه این مقدار در نگاه اول ناچیز به نظر می‌رسد، اما در مکان‌های پرتردد مانند ایستگاه‌های مترو که روزانه میلیون‌ها نفر از آن‌ها عبور می‌کنند، مجموع انرژی تولیدی می‌تواند قابل توجه باشد. با پیشرفت‌های اخیر، کاشی‌های جدید قادرند تا ۳۰ وات برق از هر قدم تولید کنند.
چالش‌ها و محدودیت‌های گسترش فناوری
با وجود جذابیت و پتانسیل بالای این ایده، پیاده‌روهای پیزوالکتریک تاکنون به یک فناوری گسترده برای تولید برق تبدیل نشده‌اند. دلایل اصلی این محدودیت‌ها عبارتند از:
- هزینه بالای نصب: هر کاشی پیزوالکتریک بسته به کیفیت و کارایی، بین ۵۰ تا ۱۰۰ دلار هزینه دارد. برای پوشش یک ایستگاه مترو شلوغ، نیاز به هزاران کاشی است که سرمایه‌گذاری اولیه بسیار زیادی را می‌طلبد.
- توان خروجی پایین: در مقایسه با منابع انرژی تجدیدپذیر دیگر مانند انرژی خورشیدی یا بادی که با هزینه کمتر، برق بسیار بیشتری تولید می‌کنند، کاشی‌های پیزوالکتریک در مقیاس بزرگ چندان مقرون‌به‌صرفه نیستند. کارشناسان معتقدند این سیستم تنها در مکان‌های بسیار پرجمعیت کاربرد دارد و در خیابان‌های کم‌تردد عملاً بی‌فایده است.
- هزینه نگهداری و تعمیرات: فشار مداوم میلیون‌ها نفر بر روی این کاشی‌ها باعث فرسودگی سریع‌تر و نیاز به تعمیرات مکرر می‌شود که این امر هزینه‌های عملیاتی را افزایش می‌دهد.
هرچند تحقیقات نشان داده‌اند که در برخی مکان‌های خاص مانند ایستگاه‌های مترو شلوغ، این فناوری می‌تواند در بلندمدت به صرفه باشد، اما تاکنون استفاده از آن بسیار محدود باقی مانده است. بسیاری از کارشناسان بر این باورند که این سیستم هنوز به مرحله‌ای نرسیده که بتواند جایگزین منابع تجدیدپذیر اصلی مانند خورشید یا باد شود.
درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:
تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
زمان انتشار:
۱۱:۳۰ - ۱۴۰۴/۰۵/۲۹