Geração de energia elétrica com pisos piezoelétricos através dos passos

Abstract

Este projeto tem como objetivo principal desenvolver uma solução sustentável e de baixo custo para a geração de energia elétrica a partir de materiais piezoelétricos, utilizando a energia mecânica dos passos humanos para convertê-la em eletricidade. A proposta se mostra especialmente viável para locais com grande circulação de pessoas, como shoppings, mercados, escolas e estações de metrô, onde o movimento constante pode ser aproveitado como fonte energética. A ideia se baseia em tecnologias já utilizadas em países como o Japão, embora com métodos distintos, e busca adaptar essa inovação à realidade brasileira de forma acessível. A monografia aborda o funcionamento dos dispositivos piezoelétricos, explicando os princípios físicos por trás da piezo eletricidade, bem como os materiais que compõem esses dispositivos, suas propriedades e as diferentes formas de aplicação. Além disso, destaca os benefícios ambientais da tecnologia, uma vez que se trata de uma fonte limpa e renovável de energia, com potencial para reduzir a dependência de fontes não renováveis e contribuir para a sustentabilidade urbana. A metodologia empregada baseou-se em pesquisas bibliográficas e revisão de artigos científicos, complementadas por testes práticos com discos piezoelétricos de 20 mm e 35 mm. Durante os experimentos, foram analisadas diferentes configurações de ligação como em série, paralela e mista para avaliar qual delas proporciona maior eficiência na captação e conversão da energia mecânica em elétrica. Os resultados demonstraram que, mesmo com materiais simples, é possível obter geração significativa de energia, o que reforça a viabilidade da proposta em contextos reais. Concluindo então que o uso de pisos piezoelétricos representa uma alternativa promissora para a geração de energia em áreas urbanas, promovendo inovação tecnológica, consciência ambiental e avanços do campo das energias renováveis.

The main objective of this project is to develop a sustainable, low-cost solution for generating electricity from piezoelectric materials, using the mechanical energy of human footsteps to convert it into electricity. The proposal proves particularly viable for places with high foot traffic, such as shopping malls, markets, schools, and stations, where constant movement can be harnessed as an energy source. The idea is based on technologies already used in countries like Japan, albeit with different methods, and seeks to adapt this innovation to the Brazilian reality in an accessible way. The monograph addresses the functioning of piezoelectric devices, explaining the physical principles behind piezoelectricity, as well as the materials that comprise these devices, their properties, and the different forms of application. Furthermore, it highlights the environmental benefits of the technology, as it is a clean, renewable source of energy, with the potential to reduce dependence on non-renewable sources and contribute to urban sustainability. The methodology used was based on bibliographic research and review of scientific articles, complemented by practical tests with 20 mm and 35 mm piezoelectric discs. During the experiments, different connection configurations, such as series, parallel, and mixed, were analyzed to determine which provides the greatest efficiency in capturing and converting mechanical energy into electrical energy. The results demonstrated that, even with simple materials, it is possible to achieve significant energy generation, reinforcing the viability of the proposal in real-world contexts. The conclusion is that the use of piezoelectric flooring represents a promising alternative for energy generation in urban areas, promoting technological innovation, environmental awareness, and advances in the field of renewable energy.