Come può un urto di velocità raccogliere elettricità?


C'è stato un tempo in cui i dibattiti sui dossi stradali ruotavano sul fatto che una comunità avesse bisogno o meno di dossi per rallentare i conducenti su una determinata strada. La sicurezza era la questione chiave. Ora, una nuova questione chiave si sta facendo strada nella discussione:la questione se i dossi possano effettivamente raccogliere energia inutilizzata da un'auto.

Molte discussioni sull'energia che coinvolgono i veicoli si concentrano su come ridurre il consumo di carburante o il costo energetico complessivo del funzionamento di quel veicolo. Le tecnologie delle auto ibride sembrano concentrarsi sulla riduzione della quantità di carburante utilizzata da un'auto o sui modi per creare potenza (per l'auto) implementando sistemi come la frenata rigenerativa. Ma l'utilizzo di un veicolo per creare energia per un dispositivo esterno non ha ricevuto così tanta attenzione. Allora come potrebbe funzionare?

Quando un veicolo si avvicina a un dosso, la maggior parte dei conducenti preme il pedale del freno per rallentare l'auto. Il sistema frenante dell'auto consuma energia che viene trasferita alle pastiglie dei freni e quindi in calore. Ci vuole molta energia per rallentare o fermare un'auto. Inoltre, lo stesso dosso riceve energia attraverso il peso del veicolo che viene a contatto con esso.

Alcuni ingegneri e aziende tecnologiche vogliono raccogliere l'energia che viene utilizzata per rallentare i veicoli in caso di dossi e utilizzarla per alimentare cose come semafori, semafori o persino inviarla a una rete elettrica per essere utilizzata da case e aziende in la comunità. L'idea è quella di raccogliere l'energia che viene sprecata quando il veicolo supera il dosso.

>Piastre cinetiche


Quindi, ora sai che una certa quantità di energia viene persa quando un'auto si avvicina e supera un dosso; tuttavia, diamo un'occhiata a come alcune aziende tecnologiche stanno sviluppando soluzioni per sfruttare quell'energia mentre viene spesa. Il design di un dosso (che in realtà assomiglia più a una rampa di metallo) può estrarre l'energia utilizzata da un'auto che rallenta e generare circa 2.000 watt quando l'auto viaggia a sole 5 miglia orarie (8 chilometri orari) [fonte:Biello ]. Alcuni test pubblici iniziali si sono svolti in ristoranti fast food dove i conducenti spesso rallentavano e si muovevano comunque a basse velocità. Il dosso era collegato a una luce accanto al negozio che si accendeva ogni volta che un'auto passava sopra il dosso.

Quando un veicolo supera questi dossi o piastre cinetiche come a volte vengono chiamati, una leva viene lanciata dal peso del veicolo. La leva fa girare un volano che gira e crea l'energia. Il volano funziona in modo simile all'alternatore di un'auto:gira e crea energia per far funzionare i componenti elettrici del veicolo. Tuttavia, l'elettricità creata da questi dossi è istantanea e deve essere immediatamente indirizzata a una fonte da utilizzare [fonte:Biello]. Gli ingegneri stanno attualmente lavorando su come immagazzinare l'energia in modo efficiente in modo che possa essere utilizzata quando è più necessaria.

Una società, New Energy Technologies, spera di utilizzare le variazioni del dosso sulle strisce rumorose ai caselli, ai segnali di stop, alle rampe di uscita dell'autostrada, ai semafori e ovunque i veicoli utilizzino energia per produrre quantità considerevoli di elettricità potenziale. Sebbene la tecnologia sembri uno sforzo utile, alcuni sono scettici sul fatto che il processo possa mai creare abbastanza potenza per essere pratico. Alcuni affermano addirittura che il sistema in realtà fa sì che i veicoli utilizzino più energia per superare questi tipi di dossi; il che significa che l'elettricità creata viene eseguita attraverso il veicolo che brucia più carburante per ottenere il risultato desiderato [fonte:Chapa].

Anche se al momento non vediamo questi dossi in uso regolarmente, molti nuovi tipi di tecnologia si stanno sviluppando con la stessa idea. Nella pagina successiva esploreremo un'altra tecnologia che tenta di estrarre energia dalle automobili.

>Altre tecnologie per la raccolta di elettricità

Nel Regno Unito, alcuni negozi di alimentari hanno implementato la tecnologia delle lastre cinetiche nelle loro strutture. I clienti guidano le lastre nel parcheggio e le lastre azionano un generatore che crea 30 kilowatt di potenza all'ora [fonte:Chapa]. Il negozio quindi utilizza la potenza extra per far funzionare la propria attrezzatura di cassa.

Ma oltre ai dossi appositamente progettati in grado di estrarre energia da veicoli che si muovono lentamente, sono state recentemente sviluppate altre tecnologie che stanno cercando di sfruttare l'energia sprecata, anche se con mezzi diversi.

Nel 2008, un gruppo di studenti del Massachusetts Institute of Technology ha sviluppato un ammortizzatore che genera elettricità ogni volta che un veicolo passa su dossi o buche sulla strada. Quando un veicolo dotato di ammortizzatori supera un dosso, forza il fluido attraverso una turbina collegata a un generatore. La turbina rotante e il generatore creano elettricità e quindi la inviano a una batteria per l'accumulo. Questo sistema può aumentare l'efficienza del carburante di un veicolo fino al 10 percento [fonte:Chandler].

Gli ammortizzatori che producono energia funzionano meglio su autocarri pesanti, con un autocarro a 6 ammortizzatori in grado di produrre in media 1 kilowatt, per shock in condizioni stradali normali [fonte:Chandler]. Questa quantità di potenza consentirebbe ai veicoli pesanti di utilizzare l'energia generata esclusivamente dagli ammortizzatori, senza l'ausilio di un alternatore, e potrebbe persino produrre energia sufficiente per far funzionare dispositivi accessori.

Questa tecnologia dell'ammortizzatore si differenzia dalle piastre cinetiche prelevando l'elettricità prodotta dal veicolo e reincanalandola nel veicolo, piuttosto che verso un dispositivo fisso. Restituire l'energia al veicolo può essere un modo più efficiente di utilizzare l'energia sprecata, almeno fino a quando l'energia estratta dai dossi non può essere immagazzinata facilmente e trasferita efficacemente ai dispositivi o ai sistemi di gestione dell'alimentazione.

Per ulteriori informazioni sulla raccolta di energia dal manto stradale e altri argomenti correlati, segui i link nella pagina successiva.

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Altri link fantastici

  • Scienza dei 60 secondi
  • Notizie del MIT
  • New Energy Technologies Inc.

>Fonti

  • Biello, David. "Un urto di velocità alimenterà la rete?" Scientifico americano. 3 settembre 2009. (19 gennaio 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. "Più potenza dai dossi sulla strada." Notizie del MIT. 9 febbraio 2009. (21 gennaio 2010)http://web.mit.edu/newsoffice/2009/shock-absorbers-0209.html
  • Chapa, Jorge. "Il nuovo supermercato verde alimentato a energia cinetica di Sainsbury". Abitare. 18 giugno 2009. (20 gennaio 2010)http://www.inhabitat.com/2009/06/18/sainsburys-new-kinetic-energy-powered-green-supermarket/
  • New Energy Technologies Inc. (20 gennaio 2010)http://www.newenergytechnologiesinc.com/technology.html