اليابان تحوّل خطوات المارة إلى كهرباء ما القصه ؟

في الوقت الذي تتجه فيه دول العالم إلى البحث عن مصادر جديدة ونظيفة للطاقة، تعمل اليابان على الاستفادة من مصدر غير تقليدي قد يكون موجودًا في كل شارع ومكان، وهو خطوات المشاة.

وطورت اليابان واختبرت تقنية تعتمد على أرضيات خاصة قادرة على تحويل الضغط الناتج عن المشي إلى طاقة كهربائية صغيرة، مستفيدة من ملايين الخطوات التي تُسجّل يوميًا في المدن المزدحمة.

طاقة صغيرة من كل خطوة
تعتمد التقنية على ما يُعرف باسم التأثير الكهروضغطي أو البيزوكهربائي (Piezoelectric)، إذ تُستخدم مواد حساسة للضغط داخل بلاطات الأرضيات.

وعندما يضغط الشخص بقدمه على البلاطة، تتعرض هذه المواد لإجهاد ميكانيكي يؤدي إلى توليد شحنة كهربائية.

وجرى اختبار هذه الفكرة في اليابان منذ سنوات، بما في ذلك تجارب مرتبطة بمحطات قطارات ومناطق شديدة الازدحام مثل محطة شيبويا ومحطة طوكيو.

وتتيح كثافة حركة المشاة في هذه الأماكن جمع كميات صغيرة من الطاقة من آلاف أو ملايين الخطوات.

ورغم أن الفكرة تبدو وكأنها تحوّل كل خطوة إلى مصدر كبير للكهرباء، فإن الواقع أكثر تواضعًا؛ إذ تنتج الخطوة الواحدة كمية محدودة جدًا من الطاقة، ولذلك لا يمكن لهذه الأرضيات في شكلها الحالي أن تحل محل محطات الطاقة التقليدية أو تزود المباني الكبيرة بالكهرباء.

لكن عندما تتكرر الخطوات ملايين المرات يوميًا، يمكن تجميع الطاقة الناتجة واستخدامها في تطبيقات منخفضة الاستهلاك، مثل تشغيل مصابيح LED في الشوارع وشاشات المعلومات وأجهزة الاستشعار وبعض الأنظمة الإلكترونية الصغيرة.

أهمية الفكرة
تكمن أهمية الفكرة في إمكانية دمج إنتاج الطاقة داخل البنية التحتية الموجودة أصلًا، خصوصًا في المدن التي تشهد حركة كثيفة للمشاة؛ فبدل أن تذهب الطاقة الميكانيكية الناتجة عن حركة الأشخاص إلى الأرض دون استفادة، يمكن جمع جزء منها وتحويله إلى كهرباء.

كما تتميز هذه التقنية بأنها لا تعتمد على أشعة الشمس أو سرعة الرياح، ما يجعلها مناسبة نظريًا للأماكن المغلقة ومحطات النقل والممرات المكتظة.

ويمكن أن تصبح جزءًا من مفهوم المدن الذكية، إلى جانب تقنيات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وغيرها من حلول حصاد الطاقة.

تحديات وعقبات
رغم إمكاناتها، لا تزال هناك عقبات أمام تحويل هذه التقنية إلى مصدر واسع النطاق للطاقة. فكمية الكهرباء الناتجة من كل خطوة محدودة، بينما قد تكون تكلفة تركيب الأرضيات المتخصصة وصيانتها مرتفعة.

لذلك تبدو الاستخدامات الأكثر واقعية حاليًا مرتبطة بتشغيل الأجهزة منخفضة الاستهلاك والخدمات المحلية، وليس إنتاج الكهرباء على نطاق يكفي لتغطية احتياجات المدن.

ومع استمرار تطوير مواد أكثر كفاءة وأرضيات أكثر قدرة على تحمّل الاستخدام المكثف، يمكن أن تصبح خطوات ملايين الأشخاص جزءًا من منظومة طاقة حضرية صغيرة ولكن متجددة، بحيث تتحوّل الحركة اليومية التي كانت تُهدر إلى مصدر إضافي للكهرباء.
متابعات