Camminando si può produrre energia. Se assumiamo questo principio come vero e applicabile in senso tecnologico, proviamo a immaginarci quanta energia può venir prodotta dal moto delle automobili e dei mezzi pesanti.
Ecco perché le pavimentazioni a energia cinetica sono diventate una realtà di estremo interesse nel settore delle infrastrutture urbane. Questi sistemi sono in grado di trasformare l’energia dei mezzi transitanti in strada, e grazie ad essa alimentare l’illuminazione stradale, i semafori, i dispositivi di smart city e molto altro.
Come funzionano le pavimentazioni a energia cinetica
Le pavimentazioni a energia cinetica sfruttano il principio della conversione energetica: l’energia meccanica generata dal movimento viene catturata e trasformata in elettricità.
Uno dei principali benefici di questi sistemi è la riduzione del consumo di energia: come detto, le pavimentazioni cinetiche possono alimentare i sistemi correlati al buon uso della strada, come l’illuminazione stradale e altri dispositivi urbani, riducendo così gli sprechi e le emissioni di CO₂.
Esistono diverse tecnologie collegate alla pavimentazione cinetica, tra cui:
1.1 I Sistemi Piezoelettrici
Uno dei metodi più comuni è l’uso di materiali piezoelettrici, come alcuni tipi di ceramiche o cristalli, che generano una corrente elettrica quando vengono compressi o deformati. Ogni volta che una persona cammina su una pavimentazione con sensori piezoelettrici, la pressione esercitata attiva il materiale, che converte questa forza in elettricità.
Questo sistema è efficace nelle aree pedonali ad alto traffico, come stazioni ferroviarie, aeroporti e centri urbani.
1.2 Sistemi meccanici a pressione
Un’altra tecnologia impiegata è quella basata su piastre meccaniche a compressione. Quando qualcuno cammina o un veicolo passa sopra questi moduli, un meccanismo interno converte la pressione in movimento rotativo, il quale viene poi trasformato in energia elettrica attraverso dei piccoli generatori.
1.3 Sistemi basati sui fluidi e l’idraulica
Alcuni prototipi recenti utilizzano camere d’aria o sistemi idraulici interni per immagazzinare e convertire l’energia cinetica. La pressione esercitata sulle piastre spinge un fluido interno, che aziona una turbina in grado di generare elettricità.
Applicazioni e progetti realizzati di pavimentazioni cinetiche
Le pavimentazioni a energia cinetica sono già in uso in diversi progetti pilota e installazioni permanenti in tutto il mondo.
A Londra, l’azienda britannica Pavegen ha installato marciapiedi in grado di generare energia dal passaggio dei pedoni. Questi pannelli sono stati utilizzati durante eventi come le Olimpiadi del 2012 e in diverse stazioni ferroviarie.
Inoltre, in alcune stazioni della metropolitana di Parigi e Tokyo, i pavimenti cinetici sono stati testati per alimentare l’illuminazione e i display informativi.
Anche Israele e i Paesi Bassi hanno installato dei sistemi piezoelettrici sotto il manto stradale, capaci di catturare l’energia generata dal passaggio delle automobili e utilizzarla per alimentare i lampioni stradali e le telecamere di sorveglianza.
Abbiamo poi Akinwale Akinbiyi, un ingegnere nigeriano, ha sviluppato pavimentazioni cinetiche nei parchi di Lagos per generare energia destinata all’illuminazione degli spazi pubblici.
Stato dell’arte e costi
Attualmente, il costo di installazione è superiore rispetto alle pavimentazioni tradizionali. Tuttavia, il ritorno economico a lungo termine, grazie alla riduzione dei costi energetici, potrebbe compensare questa spesa iniziale.
Inoltre, la quantità di energia generata per ogni passo o veicolo è relativamente bassa, rendendo necessario l’uso su larga scala per ottenere un impatto significativo.
Poi, è necessario garantire materiali con una durata paragonabile alle pavimentazioni convenzionali.
Sono sfide ancora in fase di evoluzione, ma nel mentre la tecnologia continua il suo progresso, e potrebbe effettivamente regalarci grandi sorprese nel giro dei prossimi anni.