Adımlar Enerjiye Dönüşüyor

14 Haziran 2019

 

Hazırlayan: B. Serhat Cengiz


Görsel kaynak: Pavegen

Kinetik yer döşemeleri, insanlar üzerinde yürüdüklerinde üretilen enerjiyi yakalar. Bu döşemeler adımları elektriğe dönüştürerek sokak aydınlatmasından etkileşimli reklamlara kadar birçok ögeye enerji sağlayabilmektedir. İngiliz bir şirket olan Pavegen, 2008 yılında bu teknolojiye öncülük etmeye başladı. O zamandan beri kinetik döşemeleri gerçeğe dönüştürmek için çalışmalarına devam ediyorlar.

Bu özel döşemelerde yürümek, halı sahada veya atletik bir pistte koşmak gibidir, çünkü üzerlerine bastığınızda her bir karo yaklaşık 5 milimetre bükülür; bu, daha sonra kullanmak üzere hemen kullanılabilecek veya bir bataryada saklanabilecek elektriği üretmek için yeterlidir. Enerji üretimi çıktısı açısından kinetik karolar adım başına 2 ila 8 watt üretir. Bu, her adımın yaklaşık yarım saniye sürdüğünü dikkate aldığınızda özellikle dikkat çekicidir. Pavegen, 2008 yılında ilk prototip piezoelektrik kinetik karosunu üretti. Sekiz yıl sonra, performansı en üst düzeye çıkarmak için üçgen şekle geçerek tasarımı geliştirdiler.

Piezoelektrik Nedir, Nasıl Çalışır?
Kinetik döşemeler piezoelektrikliğin bilimsel prensibiyle çalışmaktadır. Bir nesne mekanik basınca maruz kaldığında (yani: üzerine bir şey basarsa) elektrik akımı oluşturur. Victoria döneminden, Jacques ve Pierre Curie tarafından keşfedilmesinden bu yana bunu biliyoruz, ancak bu kavramın döşemeye uygulanması oldukça yenidir.

Teoriden Pratiğe
Bilimsel bir prensibi gerçek bir ürüne dönüştürmek her zaman için zor bir süreçtir. Bu teknolojinin amacı, tek bir insan adımının enerjisini verimli bir şekilde emebilmekte yatıyor. Ancak her adım sadece yarım saniye sürdüğü göz önüne alındığında, bu çok da anlamlı olmamaktaydı. Tam da bu noktada Pavegen, piezoelektrikliği, elektromanyetik indüksiyon ve ataleti kullanan ve elektrik üretimini maksimize eden bir volanla birleştiren bir tasarım sayesinde ardışık adımları sabit bir elektrik akımına dönüştürmenin bir yolunu buldu. Son geliştirmelerle birlikte üçgen şekliyle karo, üzerine bastığınız adımdan bağımsız olarak aynı miktarda potansiyel enerjinin aktarılmasını sağlar.

Elde Edilen Enerjinin Kullanımı
Pavegen, biri Brezilya’da, diğeri de Nijerya’da olmak üzere iki mahalle futbol sahasını düzenledi. Her durumda, kinetik karolar futbol sahası projektörlerine güç vermek için güneş panelleriyle el ele çalışmayı başardılar.

2013 yılında Pavegen, kinetik döşemelerini Paris Maratonu’nun son şeridine yerleştirdi ve bu da bitiş çizgisine koşan 40.000 kişinin 7kWh güç üretmesi ile sonuçlandı. Kinetik karolar, çiçek tasarımının uyumunu arttırırken kazanan bahçeye güç veren prestijli Chelsea Flower yarışmasında gösterinin yıldızıydı. Pavegen, akıllı şehir teknolojisine katkılarından dolayı Bulb Energy ile birlikte Digital Agenda ödülüne de layık görüldü.

Yaya trafiği bu teknolojiyi etkin kullanmak için anahtardır. Okul koridorları, havaalanı terminalleri, Oxford Street’in bir köşesi ve Saint-Omer’deki bir Fransız tren istasyonu, kinetik karoları çalışırken görülebildiği 30’dan fazla ülkede 200 yerden sadece birkaçıdır.

Gittikçe daha fazla sayıda şirket, enerji üreten döşemelere ilgi duyuyor. Energy Floors, Rotterdam’daki Club Watt’ın zeminini sürdürülebilir dans pisti haline getiren ve kulübü elektrik faturalarında %30 oranında azaltan Hollandalı bir şirkettir.

Enerji üreten zeminler sadece bir başlangıçtır. Bir İtalyan şirketi şu anda arabalar üzerinden geçtikçe elektrik üreten kasisler üzerinde çalışıyor. Günde 400 araç trafiğiyle Lybra Speed Absorber, tam boyutlu bir rüzgar türbininin ürettiği kadar yani yılda 6GWh değerinde güçlü bir enerji üretimi yapabilir.

Hem kinetik döşemelerin hem de hız emicilerin ortak bir özelliği vardır: Yakalanan enerji, öncelikle en yakındaki kullanım içindir. Sokak aydınlatması, dijital reklam ekranları, projektörler veya şarj istasyonları bu teknolojiden faydalanabilir. Burada önemli olan, bu nesnelerin artık elektrik şebekesine bağlı olması gerekmemesi ve tamamen kendi kendine yetebilmesidir.

Kinetik döşemenin maliyeti nedir?
Tüm ileri teknolojiler gibi, kinetik döşemeler da nispeten pahalıdır. Bugün, bir feet kare (metrekarenin yaklaşık 10’da biri) kinetik döşeme 80 sterline mal olmaktadır. Bunun yanı sıra, kinetik döşemeların şu anda sadece beş yıllık bir ömrü vardır, bu da maliyeti amorti etmeyi zorlaştırıyor. Ancak metrekare başına maliyet hızla düşüyor, başlangıçta 1.700 pound civarındaki inanılmaz yüksek rakam, 2018 yılında 100 poundun altına düşmüştür. Pavegen’in gelecek on yılın sonuna kadar maliyeti feet kare başına beş pound civarına indirebileceği tahmin ediliyor. Bu şekilde maliyet fiyatı rekabetçi bir seviyeye indiğinde, kinetik döşeme teknolojisi çok daha değerli bir yatırım olacak, birçok kamusal alan için uygun bir seçeneği temsil edecektir.

Kinetik Döşemenin Geleceği
Yakın gelecekte kinetik döşemeler, akıllı hız emiciler ve reaktif zeminler şeklindeki piezoelektrik teknolojisi, gündelik yaşamda çok daha sık karşımıza çıkabilir. Yollarda, kaldırımlarda, plazalarda, alışveriş merkezlerinde, havaalanlarında ve daha birçok farklı yerde bu teknolojiye rastlayabiliriz.

Akıllı döşemelerden gelen elektrik, güneş ve rüzgar  gibi diğer yenilenebilir kaynakların değişen hava koşullarına karşı hassasiyetlerini telafi ederek, onlarla birlikte kullanılabilir. Geleceği yeşil yapmak istiyorsak, eşzamanlı yenilenebilir enerji kaynaklarının sayısını arttırmamız çok önemlidir. Güneş, rüzgar ve hidroelektrik santrallerin aksine kinetik zeminlerin çok büyük ölçekte olması gerekmiyor. Önemli olan üzerindeki trafiğin yoğunluğudur.

Akıllı Şehirler: Kendi Kendine Yeterli Temeller
Elektrik üreten zemin, akıllı şehir konseptlerinin önemli bir bileşenidir. Yapılan hesaplamalarda, bir düzine kinetik karonun, bir gece boyunca bir sokak lambasına güç verebileceği görülmektedir. Kinetik döşemeleri bir şehrin belli başlı bölgelerine stratejik olarak yerleştirerek, aydınlatma, otobüs duraklarında cep telefonu şarj istasyonları ve sadece yaya trafiğinden güç alan etkileşimli ekranlar ile enerji tasarrufu sağlamak mümkün.

Kinetik döşemeler, İngiltere genelinde bakarsak, 6 milyon sokak lambasının harcadığı yıllık 5.5TWh elektrik tüketiminin çoğunu üretme potansiyeline sahip. Bu teknolojinin benimsenmesi atmosfere 50.000 ton CO2 girmesini önleyebilir. Ayrıca, kendi kendine yeterli olacağı için sokak aydınlatmasını elektrik kesintilerine karşı korur.

Ticari Kullanım: Her Adımla Para Tasarrufu
Kinetik döşemelerin perakende satış alanlarında şaşırtıcı ticari uygulamaları mevcut. Alışveriş yapanların yiyeceklerini yaptıkları ya da son trendleri kontrol ettikleri enerji, bilinenenden çok daha değerlidir. Gelecekte, kinetik yer döşemeleri sayesinde adımlarınız, dijital para birimine çevrilebilir. Attığınız adımlar sayesinde indirimlerden yararlanabilirsiniz.

Bunun yanı sıra, firmalar bu akıllı zeminleri, müşterilerini bireysel olarak yönlendirmek için kullanabilir. Örneğin, “Yeni cihazları görmek için elektronik bölümümüze uğrayın ve bir sonraki alışverişinizde 20 puan indirim kazanın” gibi kişiselleştirilmiş bildirimler uygulayabilirler.

Daha Akıllı, Daha Yeşil Bir Gelecek
Gelecekte, çok daha fazla insan kırsal bölgeler yerine şehirlerde yaşayacağı için (BM’nin raporuna göre 2050 yılına kadar dünya nüfusunun % 66’sı), kinetik döşemeler ve akıllı hız emiciler, enerji ayak izimizi azaltmaya yardımcı olabilir.

Gelecek yıllarda, akıllı yüzeylerin yeşil enerji potansiyeli, bir defada birden fazla yenilenebilir enerjiden faydalanabilecekleri için, çarpan etkisini taşıyacak. Örneğin, bükülebilir bir güneş panelini de barındıran kinetik bir yer karosu standart bir güneş paneli, statik olana göre az miktarda verimsiz olsa bile, güneş battığında elektrik üretmeye devam edebilir.

Sonuç olarak, her adım, bir miktar enerji anlamına gelmektedir. Daha çevreci bir dünya için, bu enerji gelecekte daha etkin kullanılmalıdır.

Kaynaklar
• https://theswitch.co.uk
• https://pavegen.com/
• https://energy-floors.com/