بعد توليد طاقة كهربائية من حركة الأقدام بأولمبياد لندن .. مستقبل الطاقة الخضراء في جسم الإنسان

كتبت – آلاء وجدي
شكلت حركة أقدام الزوار في أولمبياد لندن هذا الصيف مصدراً للطاقة، حيث قررت المدينة إنارة واجهات المباني الأولمبية اعتماداً على حركة أقدامهم عند عبورهم على أرضيات الممرات المغطاة بالبلاط الكهربائي، الذي يمثل تطبيقاً عملياً في توليد الكهرباء الانضغاطية والتي تظهرها بعض المواد وبالأخص البلورات وبعض أنواع السيراميك، حيث تمتلك هذه المواد القدرة على توليد فرق جهد كهربي عندما تتعرض لإجهاد ميكانيكي. فهل يصبح الإنسان في المستقبل مصدراً رئيسياً للطاقة النظيفة؟
تعددت الأبحاث الساعية إلى تقليل معدل التلوث على الأرض عن طريق الطاقة النظيفة كالطاقة الشمسية والرياح، ومع البحث الدائم عن تلك المصادر أصبح البعض يفكر في استخدام جسم الإنسان كمصدر للطاقة الكهربائية، حيث إن السعي متواصل من أجل الحصول على هذا النوع من الكهرباء المنسجمة مع البيئة.
وقد تم قياس الطاقة الكهربائية التي يمكن توليدها من شخص يمارس رياضة الجري لدقائق بمقدار يقارب الألف وات، مما يعني إمكانية الاستفادة من تلك الكهرباء الناتجة في تطبيقات متنوعة، مثل تشغيل الهواتف المتحركة وأجهزة الحاسب المحمولة ومشغلات الموسيقى.
وكان قد تم التوصل إلى أن الهواتف المحمولة في المستقبل يمكن تشغيلها بالكهرباء الناتجة عن حرارة جسم الإنسان وجرت التجارب على أقل معدل من الطاقة يكن الحصول عليه من خلال حرارة الجسم نظراً للفارق في درجة الحرارة العادية بين جسم الإنسان وبيئته، كما توصل العلماء إلى تكنولوجيا إنتاج طاقة من جسم الإنسان تكفي لتشغيل بعض الأجهزة الطبية التي تتطلب رقابة دائمة كأجهزة قياس الضغط ورسم القلب وقياس سرعة النبض من خلال محول حراري يقوم بتحويل حرارة الجسم إلى تيار كهربائي صغير.
إلا أنه مع تطبيق تقنيات النانو بدأ التفكير في حذاء يولد الكهرباء بمقدار يصل إلى عشرين وات أثناء المشي، حيث يدخل في تصميم هذا الابتكار مرور سائل محجوز في إحدى غرفتين أسفل الحذاء، تقع الأولى تحت مشط القدم والثانية تحت الكعب وفي الضغط على مشط القدم يندفع السائل ليمر عبر مولد كهربائي يمتص الطاقة ثم يحولها إلى كهرباء ليصل السائل إلى الغرفة الواقعة تحت كعب القدم، وعندما يضغط الشخص بكعبه يتم طرد السائل ليعود إلى الغرفة الأولى التي جاء منها ليمر بالمولد منتجاً تياراً كهربائياً أثناء المشي.
وقد واجهت تلك الابتكارات المعتمدة على استخلاص الطاقة الكهربائية من حركة الجسم العديد من العقبات والتحديات خاصة في أساليب التصميم المتبعة والتكلفة اللازمة، ففي حالة الحذاء طرحت الكثير من الأسئلة، أهمها مدى راحة المستخدم عند ارتدائه عند المشي وكيفية توصيله بالأجهزة الكهربائية، وهذا بخلاف تكلفة وسعر الإنتاج والصيانة. كما ظهرت أيضا مسألة التسويق وتوعية الإنسان لفكرة تحمله مسؤولية توليد الطاقة الكهربائية بنفسه ولاستخدامه الشخصي. ولكل هذه الأسباب ذهبت بعض الأفكار إلى الابتعاد عن لبس معدات أو أجهزة بعينها من أجل توليد الطاقة الكهربائية.
فمن الابتكارات التي تبدو واعدة في مجال تحصيل الكهرباء من حركة الإنسان، تأتي الفكرة التي اعتمدتها لندن هذا الصيف وهي اكتشاف لظاهرة قديمة المسماة الكهرباء الانضغاطية، وهي الكهرباء الانضغاطية وهي نوعية من الكهرباء يمكن رؤيتها بوضوح في الشرارة الزرقاء التي تنطلق عادة في بعض الأنواع من ولاعات الغاز والتي تنتج من قدرة المواد الصلبة مثل الكريستال والسيراميك والكوارتز على توليد جهد كهربائي عند ضغطها، ثم تصل الفولتية المتحررة من سنتيمتر مكعب واحد من تلك المواد إلى عدة آلاف من الفولتات مع شدة تيار متواضعة. وإذا نجحت هذه الفكرة المطبقة في لندن ولاقت صدى واسعاً فربما في المستقبل يمكن استخدام البلاط الكهربائي في المناطق التي تشهد مروراً كثيفاً للمشاة.