Cum poate o viteză să se recolteze electricitatea?

Galeria de imagini pentru siguranța mașinii O mașină trece peste o lovitură mare de viteză pe Coto de Caza Drive din Coto de Caza, Calif. Vezi mai multe poze de siguranță a mașinii. AP Photo / Reed Saxon

A existat un moment în care dezbaterile legate de loviturile de viteză s-au rotit în jurul dacă o comunitate avea nevoie sau nu de viteze pentru a încetini șoferii pe un anumit drum. Siguranța a fost principala problemă. Acum, o nouă problemă-cheie se deschide în discuție - întrebarea dacă denivelările de viteză pot sau nu să recolteze energie neutilizată dintr-o mașină.

Multe discuții energetice care implică vehicule se concentrează asupra modului de a reduce consumul de combustibil sau costul total de energie al exploatării vehiculului respectiv. Tehnologiile auto hibride par să se concentreze fie pe reducerea cantității de combustibil pe care o folosește o mașină, fie pe modalități de a crea putere (pentru mașină) prin implementarea de sisteme precum frânarea regenerativă. Dar utilizarea unui vehicul pentru a crea energie pentru un dispozitiv exterior nu a primit atât de multă atenție. Deci, cum ar putea să funcționeze?

Când un vehicul se apropie de o forță de viteză, majoritatea șoferilor apasă pe pedala de frână pentru a încetini mașina. Sistemul de frânare al mașinii cheltuie energia care este transferată pe plăcuțele de frână și apoi în căldură. Este nevoie de multă energie pentru a încetini sau opri o mașină. În plus, viteza propriu-zisă primește energie prin greutatea vehiculului care vine în contact cu acesta.

Unii ingineri și companii de tehnologie doresc să recolteze energia folosită pentru a încetini vehiculele cu viteze și să o utilizeze pentru a alimenta lucrurile precum semafoare, lumini de autostradă sau chiar pentru a o trimite la o rețea de energie electrică pentru a fi utilizate de case și afaceri în comunitatea. Ideea este să adunați energia care este irosită atunci când vehiculul depășește amortizorul de viteză.

MotionPower generează energie electrică pe măsură ce o mașină conduce pe dispozitiv la hotelul Four Seasons din Washington, DC. Sam Hurd / Clubul Național de Presă / New Energy Technologies, Inc.

Așadar, acum știți că o anumită cantitate de energie se pierde atunci când o mașină se apropie și conduce peste o lovitură de viteză; cu toate acestea, să aruncăm o privire la modul în care unele companii de tehnologie dezvoltă soluții pentru a valorifica această energie ca fiind cheltuită. Un design de bump de viteză (care arată mai degrabă ca rampa metalică) poate extrage energia folosită de o mașină încetinind și generează aproximativ 2.000 de wați atunci când mașina se deplasează la doar 5 mile pe oră (8 kilometri pe oră) [sursa: Biello ]. Unele testări publice inițiale au avut loc la restaurante fast-food, unde șoferii adesea încetinesc și se deplasau cu viteză mică. Bump-ul de viteză a fost conectat la o lumină de lângă magazin care se va aprinde ori de câte ori o mașină conducea peste vârful de viteză.

Când un vehicul conduce peste aceste lovituri de viteză sau plăci cinetice cum sunt menționate uneori, o pârghie este aruncată de greutatea vehiculului. Pârghia întoarce o volantă care se învârte și creează energia. Volanta funcționează similar cu alternatorul unei mașini - se învârte și creează putere pentru a rula componente electrice pe vehicul. Cu toate acestea, energia electrică creată de aceste bumps-uri de viteză este instantanee și trebuie să fie imediat îndreptată către o sursă care să fie utilizată [sursa: Biello]. Inginerii lucrează în prezent la modalități de stocare a energiei în mod eficient, astfel încât să poată fi utilizată atunci când este nevoie cel mai mult.

O companie, New Energy Technologies, speră să utilizeze variații ale vitezei de rulare a benzilor zgomotoase la stațiile de taxare, semnele de oprire, rampele de ieșire pe autostrăzi, semafoarele și oriunde alte vehicule folosesc energie pentru a produce cantități importante de energie electrică potențială. Deși tehnologia pare un efort util, unii sunt sceptici că procesul ar putea crea vreodată suficientă putere pentru a fi practic. Unii spun chiar că sistemul face ca vehiculele să utilizeze mai multă energie pentru a trece peste aceste tipuri de lovituri de viteză; ceea ce înseamnă că orice energie electrică creată se face prin vehiculul care arde mai mult combustibil pentru a obține rezultatul dorit [sursa: Chapa].

Deși nu vedem aceste umflături de viteză în mod regulat în acest moment, multe tipuri noi de tehnologie se dezvoltă cu aceeași idee. În pagina următoare, vom explora o altă tehnologie care încearcă să extragă energie din mașini.

În Regatul Unit, unele magazine alimentare au implementat tehnologia placă cinetică în instalațiile lor. Clienții conduc peste plăcile din parcare și plăcile conduc un generator care creează 30 de kilowati de putere pe oră [sursa: Chapa]. Apoi, magazinul folosește puterea suplimentară pentru a-și rula echipamentul de checkout.

Dar, în afară de loviturile de viteză special concepute care pot extrage energie din vehiculele cu mișcare lentă, au fost dezvoltate recent alte tehnologii care încearcă să exploateze energia irosită, deși prin diferite mijloace.

În 2008, un grup de studenți de la Massachusetts Institute of Technology a dezvoltat un amortizor care generează energie electrică de fiecare dată când un vehicul conduce peste denivelări sau găuri pe drum. Când un vehicul echipat cu amortizoare trece peste o denivelare, acesta forțează fluidul printr-o turbină atașată la un generator. Turbina rotitoare și generatorul creează energie electrică și apoi o trimit la o baterie pentru depozitare. Acest sistem poate crește eficiența combustibilului unui vehicul cu până la 10% [sursa: Chandler].

Amortizoarele producătoare de energie funcționează cel mai bine la camioanele grele, un camion cu șoc șapte putând produce în medie 1 kilowatt, pe șoc în condiții normale de drum [sursa: Chandler]. Această cantitate de putere ar permite vehiculelor grele să utilizeze puterea generată doar de amortizoare, fără ajutorul unui alternator, și ar putea chiar să producă suficientă putere pentru a rula dispozitivele accesorii.

Această tehnologie amortizoare diferă de plăcile cinetice prin preluarea electricității produse de vehicul și canalizarea acesteia înapoi în vehicul, mai degrabă decât către un dispozitiv fix. Trimiterea energiei înapoi la vehicul poate fi o modalitate mai eficientă de utilizare a energiei pierdute, cel puțin până când energia extrasă din denivelările de viteză poate fi stocată ușor și transferată în mod eficient la dispozitive sau sisteme de gestionare a energiei electrice..

Pentru mai multe informații despre recoltarea energiei de pe suprafața drumului și alte subiecte conexe, urmați linkurile de pe pagina următoare.

Articole similare

• Cum funcționează frânarea regenerativă
• Cum funcționează frânele cu disc
• Cum funcționează electricitatea
• Cum funcționează bateriile
• Cum funcționează rețelele electrice

Mai multe legături grozave

• 60-Știința a doua
• Știri MIT
• New Energy Technologies Inc.

surse

• Biello, David. "Viteza de creștere a puterii va fi grila?" Științific american. 3 septembrie 2009. (19 ianuarie 2010) http://www.scientificamerican.com/blog/60-second-science/post.cfm?id=will-a-speed-bump-power-the-grid -2009-09-03
• Chandler, David. L. „Mai multă putere de la denivelări în drum”. Știri MIT. 9 februarie 2009. (21 ianuarie 2010) http://web.mit.edu/newsoffice/2009/shock-absorbers-0209.html
• Chapa, Jorge. "Noul supermarket verde alimentat cu energie cinetică din Sainsbury". Inhabitat. 18 iunie 2009. (20 ianuarie 2010) http://www.inhabitat.com/2009/06/18/sainsburys-new-kinetic-energy-powered-green-supermarket/
• New Energy Technologies Inc. (20 ianuarie 2010) http://www.newenergytechnologiesinc.com/technology.html