Enerji hasadı ya da İngilizce adıyla energy harvesting, çevremizde zaten var olan ama çoğu zaman boşa giden enerji formlarını ısı, ışık, titreşim, hareket gibi toplayarak kullanılabilir elektrik enerjisine dönüştürme sürecidir. Güneş panelleri, rüzgar türbinleri gibi bilindik yöntemlerin yanı sıra son yıllarda özellikle mikro enerji kaynakları büyük ilgi görmeye başlamıştır.

Şehirlerdeki enerji hasadı ise özellikle kinetik enerji üzerine kuruludur. Yani insanların yürürken, araçların geçerken ya da sistemlerin çalışırken oluşturduğu hareket enerjisi, özel sistemler aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürülür.
 

Dünyanın çeşitli şehirlerinde, yaya geçitlerine entegre edilen piezoelektrik ve kinetik enerji toplama sistemleri sayesinde, her adım enerjiye dönüşüyor. Örneğin, Londra'daki West Ham İstasyonu'nda kurulan Pavegen sistemi, insanların adımlarını elektrik enerjisine çevirerek istasyonun aydınlatmasını sağlıyor.Bu 10 metrekarelik alan, yayaların adımlarını elektrik enerjisine dönüştürerek çevredeki sokak lambalarını ve Bluetooth vericilerini de beslemektedir. Ayrıca, bu sistem, ziyaretçilere daha huzurlu bir atmosfer sunmak amacıyla arka planda kuş sesleri gibi sesleri de güçlendirmektedir.
 

Hidrolik veya Mekanik Sistemler: Adım kuvvetiyle dönen küçük jeneratörler veya sıkışan hava sistemleri elektrik üretebilir.

Enerji Depolama ve Kullanımı: Üretilen enerji genellikle doğrudan şarj istasyonlarına, sokak lambalarına ya da trafik ışıklarına yönlendirilir. Enerji depolama üniteleri sayesinde gün boyunca toplanan enerji, gece kullanılabilir.
 

Araçların hareketiyle oluşan kinetik enerji artık boşa gitmiyor. Bu sistemlerde odak noktası, trafik lambalarının bulunduğu lokasyonlardaki yoğun araç geçişi ve kinetik enerji potansiyelidir. Özellikle hız tümsekleri ve özel olarak tasarlanmış yol yüzeyleri sayesinde, araç geçişleri sırasında oluşan enerji toplanarak trafik lambaları ve sokak aydınlatmaları gibi sistemlerin enerji ihtiyacı karşılanabiliyor.



 

Trafik noktalarına yerleştirilen özel yüzeyler, araç geçişiyle oluşan basınç ve hareket enerjisini algılar ve elektrik enerjisine dönüştürür. Elde edilen enerji şu alanlarda kullanılabilir:

Trafik lambalarının çalıştırılmasında
Sokak aydınlatmalarının beslenmesinde
Sensörlü geçiş sistemlerinin işletilmesinde


Kullanılan başlıca teknolojiler:

► Piezoelektrik yüzeyler: Araçların ağırlığıyla oluşan baskıdan elektrik üretir.
► Hidrolik sistemler: Geçiş sırasında sıkışan hava veya sıvılarla jeneratörleri çalıştırır.
► Manyetik sistemler: Araçların metal aksamları ile mıknatısların etkileşimi sonucu enerji üretir.

Peki dünyada bu alandaki örnekler nelerdir? Enerji nasıl birbirine dönüşüyor ve hayatımızda tahmin edemeyeceğimiz hangi noktalarda var gelin beraber bakalım.

 

Araçların Yavaşlamasıyla Enerji Üretimi ABD merkezli New Energy Technologies şirketi, enerji hasadı alanında geliştirdiği yenilikçi çözümlerle dikkat çekiyor. Özellikle Roanoke, Virginia kentinde uygulanan sistem, şehir içi trafik yoğunluğunu avantaja çevirerek çevreci ve sürdürülebilir enerji üretiminin kapılarını aralıyor.

Sistemin kurulu olduğu bölgede, araçlar trafik lambasına yaklaşırken doğal olarak yavaşlamaya başlıyor. Bu yavaşlama sırasında araçlar, geleneksel asfalt yerine yerleştirilmiş olan özel yol plakalarının üzerinden geçiyor. Bu plakalar, araçların ağırlığıyla birlikte aşağıya doğru baskılanıyor. İşte bu basit gibi görünen hareket, arkasında oldukça verimli bir enerji dönüşüm süreci barındırıyor.

Plakaların aşağı yönlü hareketi, sistemin altında yer alan mekanik enerji dönüştürücüler tarafından algılanıyor ve bu mekanik hareket elektrik enerjisine çevriliyor. Üretilen enerji, anlık olarak yakındaki trafik lambalarında, bilgilendirici dijital levhalarda veya sokak aydınlatmalarında kullanılabiliyor. Bu sayede, şehir altyapısının enerji ihtiyacının bir kısmı, araçların sıradan bir dur-kalk hareketiyle karşılanmış oluyor.

Gloucester, Birleşik Krallık Sainsbury's Süpermarketi Otoparkında Kinetik Enerji Uygulaması

Birleşik Krallık'taki yenilikçi enerji çözümlerine öncülük eden örneklerden biri, ülkenin önde gelen süpermarket zincirlerinden Sainsbury's tarafından hayata geçirildi. Zincirin Gloucester şubesinde uygulanan bu proje, geleneksel alışveriş deneyimini enerji üretimiyle buluşturarak sürdürülebilirlik adına önemli bir adım atıyor.

Sainsbury’s, şubenin otopark alanına özel olarak tasarlanmış yol plakaları yerleştirdi. Bu plakalar, araçlar otoparktan giriş ya da çıkış yaparken üzerlerinden geçmesiyle birlikte, araç ağırlığı ve hareketi sonucu oluşan kinetik enerjiyi topluyor. Yani her müşteri alışverişe geldiğinde, yalnızca alışveriş yapmakla kalmıyor, aynı zamanda küçük de olsa bir enerji üretim sürecine katkı sağlıyor.

Plakalar, bu mekanik baskıyı algılayarak onu elektrik enerjisine dönüştürüyor. Üretilen enerji doğrudan süpermarketin içinde bulunan yazar kasaların çalıştırılmasında kullanılıyor. Bu sayede enerji, kaynağından uzaklaşmadan, verimli ve doğrudan bir biçimde değerlendirilmiş oluyor.


Adımlarımız Enerjiye Dönüşüyor

Şehirlerdeki hareketliliği enerjiye dönüştürmek, sürdürülebilir bir gelecek için atılmış büyük bir adım. Her adım, her araç geçişi, artık sadece bir hareket değil; aynı zamanda bir enerji kaynağı. Bu teknolojilerin yaygınlaşmasıyla, şehirler daha yeşil, daha sürdürülebilir ve daha akıllı hale gelecek.
 

Belki de yakında, attığımız her adımın sadece bizi bir yerden bir yere götürmediği, aynı zamanda şehirleri aydınlattığı bir dünyada yaşayacağız. Geleceğin şehirleri, enerjiyi sadece üretmeyecek; aynı zamanda onu yaşayanlarıyla birlikte paylaşacak.

Kaynakça

► Pavegen-Kinetik kaldırım taşları
https://www.constructiondive.com/news/pavegen-debuts-energy-harvesting-street-in-london/446857

► Sainsbury's Otopark Projesi (Gloucester, İngiltere)
https://www.wired.com/2009/06/sainsburys

► Seongdong Akıllı Yaya Geçitleri (Güney Kore)
https://oecd-opsi.org/innovations/everyday-safety-and-convenience-through-cutting-edge-technology-seongdongs-smart-shelter-crosswalk-2

► Enerji Toplayan Hız Tümsekleri (Roanoke, Virginia, ABD)
https://www.wired.com/2011/11/drivers-generate-electricity-by-going-over-speed-bumps Solar Traffic Controls – Güneş Enerjili Trafik Lambaları (ABD) https://www.solar-traffic-controls.com/solar-flashing-beacons