Nhật Bản biến bước chân thành điện như thế nào?

Nhật Bản đang khai thác năng lượng tái tạo thông qua công nghệ áp điện, chuyển đổi bước chân thành điện năng. Các cảm biến áp điện được tích hợp vào sàn nhà, tận dụng ứng suất cơ học từ bước chân để tạo ra điện năng. Công nghệ tiên tiến này hiện đang được ứng dụng trong các hệ thống tại ga tàu Shibuya và những khu vực có lưu lượng giao thông cao khác, mặc dù chi phí lắp đặt cao và sản lượng điện trên mỗi bước chân thấp.

Việc tìm hiểu về cách chúng ta khai thác lực tự nhiên để tạo ra điện luôn rất thú vị. Sức mạnh của dòng sông chảy làm quay tua-bin, và cối xay gió đón gió để tạo ra điện. Nhưng nếu hành động đơn giản là đi bộ cũng có thể tạo ra điện thì sao?

Tại Nhật Bản, ý tưởng mới mẻ và sáng tạo này đang biến những bước chân bình thường thành một nguồn năng lượng sạch quý giá. Áp điện chính là công nghệ đằng sau quá trình đặc biệt này, có tiềm năng thay đổi cách chúng ta nghĩ về năng lượng tái tạo.

Áp điện là gì?

Áp điện là một quá trình trong đó vật liệu tạo ra điện tích nhờ ứng suất cơ học. Trong cải tiến năng lượng của Nhật Bản, các cảm biến áp điện được lắp đặt vào sàn nhà được thiết kế. Khi ai đó tác dụng lực bằng cách bước lên những cảm biến này, ứng suất cơ học được tạo ra dưới dạng áp suất, rồi chuyển ứng suất thành điện. Dòng điện này sau đó có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị và hệ thống.

Công nghệ này được ứng dụng như thế nào trong đời sống hàng ngày?

Nhật Bản là quốc gia tiên phong trong việc ứng dụng công nghệ áp điện tại các khu vực công cộng. Ứng dụng nổi tiếng nhất có thể được tìm thấy tại ga tàu Shibuya ở Tokyo, một trong những điểm trung chuyển đông đúc nhất trên toàn cầu.

Tại đây có hàng ngàn người qua lại mỗi ngày. Bước chân của họ cùng nhau tạo ra một lượng điện lớn, cung cấp năng lượng cho màn hình LED, bảng thông tin và những thiết bị tiết kiệm năng lượng khác trong nhà ga.

Sàn áp điện cũng được sử dụng trong trung tâm mua sắm và sân bay, vì đây là những nơi có nhiều người đi bộ qua lại, nhờ đó năng lượng có thể được thu thập liên tục. Những tiện ích này được tích hợp vào sàn, một khi được lắp đặt, sẽ bắt đầu cắt giảm nguồn năng lượng truyền thống và cũng có thể góp phần tạo nên một môi trường trong lành.

Công nghệ mới đột phá này mang lại nhiều lợi ích, nhưng thách thức là gì?

Việc sử dụng công nghệ áp điện có những lợi ích như: nó là nguồn năng lượng tái tạo và bền vững, giúp giảm lượng khí thải carbon và góp phần giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch.

Tuy nhiên, mặt trái là lượng điện tạo ra từ mỗi bậc thang khá ít, do đó cần lưu lượng người đi bộ lớn để tạo ra năng lượng cần thiết. Ngoài ra, chi phí lắp đặt hệ thống áp điện tương đối đắt đỏ và công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn đầu ứng dụng.