ביפן המדרכה מייצרת חשמל מהצעדים שלכם

בעוד שרוב העולם מתמודד עם עומסי תנועה והצפיפות בערים הגדולות, יפן ממשיכה לייצר כותרות בזכות פתרונות טכנולוגיים חדשניים. במדינה שבה רכבות "שינקנסן" דוהרתו במהירות של כ-320 קמ"ש הפיתוח האחרון הוא מדרכות פיאזואלקטריות שמייצרות חשמל מתנועת הולכי הרגל. הטכנולוגיה, שנראית כאילו נלקחה מסרט מדע בדיוני, מנצלת את העומס בערים כמו טוקיו והופכת אותו למשאב אנרגיה מתחדש.

העומס העצום בתחנות רכבת עמוסות כמו תחנת שינג'וקו בטוקיו, שבה עוברים כ-3.8 מיליון נוסעים ביום, הוביל את היפנים לחשוב מחוץ לקופסה. במקום לראות את הצפיפות כנטל, הם הפכו אותה למקור אנרגיה. הטכנולוגיה ה פיאזואלקטריות, שהומצאה עוד במאה ה-19, מבוססת על תופעה שבה חומרים מסוימים כמו קוורץ, טורמלין וטופז, מפיקים מתח חשמלי בתגובה ללחץ מכני. הצעדים של הולכי הרגל על גבי האריחים מפעילים לחץ מכני שהופך לאנרגיה חשמלית, הנאגרת לשימוש מאוחר יותר. למעשה, מדובר באחד מיישומי הטכנולוגיה המעניינים ביותר, לצד שימושים אחרים כמו שעוני קוורץ, סונארים ואפילו מצתים פשוטים.

הפרויקט החל בשנת 2008 במספר אתרים ניסיוניים ביפן, שם אריח בודד ייצר כ-0.1 ואט כאשר אדם במשקל 60 ק"ג דרך עליו. הנתון נשמע קטן, אך כאשר מכפילים אותו במיליוני הצעדים היומיים בתחנות עמוסות כמו שיבויה, הפוטנציאל הופך משמעותי. עם התפתחות הטכנולוגיה, האריחים החדשים יעילים יותר ומסוגלים להפיק עד 30 וואט לכל צעד.

למרות הפוטנציאל הגלום בטכנולוגיה, היא עדיין לא נפוצה מחוץ ליפן. אחת הסיבות לכך היא שעל אף שהטכנולוגיה הבסיסית קיימת כבר שנים רבות, היישום שלה בקנה מידה רחב עדיין יקר ולא תמיד מצדיק את ההשקעה. למרות זאת, הפיתוח היפני ממחיש כיצד ניתן למצוא פתרונות יצירתיים לבעיות עכשוויות, ולהפוך את העתיד שנדמה כמדע בדיוני למציאות יומיומית.

בישראל, התחום הפיאזואלקטרי אינו זר כלל, אך היישומים שלו שונים מהמודל היפני. במקום להתמקד במדרכות, חברות ישראליות התמקדו בייצור חשמל מהלחץ המופעל על כבישים על ידי תנועת כלי רכב. חברת "Innowattech", למשל, פיתחה טכנולוגיה שמנצלת את הלחץ והוויברציות מכלי רכב הנוסעים על כבישים מהירים או על מסילות רכבת כדי לייצר חשמל.

החברה ביצעה ניסויים מוצלחים, בין היתר בטכניון בחיפה, שהוכיחו כי קטע כביש באורך קילומטר אחד יכול לייצר כ-400 קילוואט-שעה בשנה, כמות המספיקה להדלקת פנסי רחוב או אפילו לספק חשמל לרשת הארצית. פיתוח ישראלי אחר, של חברת "Pi-Harvest", מתמקד בפיתוח חומרים פיאזואלקטריים ליישומים קטנים יותר, למשל חיישנים רפואיים המושתלים בגוף.