Jak může rychlá skoková sklizeň elektřiny?

Galerie obrázků pro bezpečnost auta Auto projde přes velkou rychlostní ránu na Coto de Caza Drive v Coto de Caza v Kalifornii. Foto AP / Reed Saxon

Byly chvíle, kdy se debaty obklopující rychlostní hrboly točily kolem toho, zda komunita potřebuje nárazové rychlosti, aby zpomalila řidiče na určité silnici. Klíčovou otázkou byla bezpečnost. Nyní se do diskuse dostává nový klíčový problém - otázka, zda rychlost hrboly mohou ve skutečnosti sbírat nevyužitou energii z automobilu.

Mnoho diskusí o energii týkajících se vozidel se zaměřuje na to, jak snížit spotřebu paliva nebo celkové náklady na energii při provozu tohoto vozidla. Zdá se, že technologie hybridních automobilů se zaměřují buď na snižování množství paliva, které auto používá, nebo na způsoby, jak vytvořit energii (pro auto) implementací systémů, jako je regenerativní brzdění. Ale použití vozidla k vytvoření energie pro vnější zařízení nedostalo tolik pozornosti. Jak by to mohlo fungovat?

Když se vozidlo přiblíží k rychlému nárazu, většina řidičů sešlápne brzdový pedál a vozidlo zpomalí. Brzdový systém vozu spotřebovává energii, která se dostává do brzdových destiček a poté do tepla. Zpomalení nebo zastavení automobilu vyžaduje hodně energie. Navíc samotný nárazový nárazník přijímá energii prostřednictvím hmotnosti vozidla, které s ním přichází do styku.

Někteří inženýři a technologické společnosti chtějí sbírat energii, která se používá ke zpomalení vozidel při rychlých nárazech, a využít ji k napájení věcí, jako jsou semafory, dálniční světla nebo dokonce poslat do elektrické sítě, kterou mají používat domácnosti a firmy v komunita. Cílem je shromáždit energii, která je zbytečná, když vozidlo překročí rychlostní ráz.

MotionPower vyrábí elektřinu, když auto projíždí zařízením v hotelu Four Seasons ve Washingtonu ve státě DC. Sam Hurd / Národní tiskový klub / New Energy Technologies, Inc.

Teď už víte, že určité množství energie se ztratí, když se auto přiblíží a přejede přes rychlostní náraz; podívejme se však na to, jak některé technologické společnosti vyvíjejí řešení, jak využít tuto energii jako spotřebu. Jeden design rázové rychlosti (který vlastně vypadá spíše jako kovová rampa) může extrahovat energii, kterou používá auto zpomalující a generovat asi 2 000 wattů, když auto jede rychlostí pouhých 5 mil za hodinu (8 km za hodinu) [zdroj: Biello ]. Některé veřejné testy se uskutečnily v restauracích rychlého občerstvení, kde by řidiči často zpomalili a stejně se pohybovali nízkými rychlostmi. Rychlostní hrbol byl zapojen do světla vedle obchodu, které by se rozsvítilo, kdykoli auto projíždělo přes rychlostní hrbol.

Když vozidlo přejede přes tyto nárazy nebo kinetické desky jak se někdy říká, páka je hozena hmotností vozidla. Páka otáčí setrvačníkem, který se točí kolem a vytváří energii. Setrvačník funguje podobně jako alternátor automobilu - točí se kolem a vytváří sílu pro provoz elektrických součástí na vozidle. Avšak elektřina vytvářená těmito rychlostními hrboly je okamžitá a musí být okamžitě směrována na zdroj, který má být použit [zdroj: Biello]. Inženýři v současné době pracují na způsobech, jak účinně ukládat energii, aby ji bylo možné využít, když je to nejvíce potřeba.

Jedna společnost, New Energy Technologies, doufá, že bude používat variace rychlého nárazu na rachotících pásech na mýtných plazmatech, stopkách, rampách pro dálnici, semaforech a kdekoli jinde vozidla využívají energii k výrobě značného množství potenciální elektřiny. Ačkoli se tato technologie jeví jako užitečné úsilí, některé jsou skeptické, že by tento proces mohl kdykoli vytvořit dostatek energie, aby byl praktický. Někteří dokonce říkají, že systém ve skutečnosti způsobuje, že vozidla využívají více energie k překonání těchto typů nárazů rychlosti; což znamená, že veškerá vyrobená elektřina se provádí tak, že vozidlo spálí více paliva, aby se dosáhlo požadovaného výsledku [zdroj: Chapa].

Ačkoli tyto momenty rychlosti v běžném používání nevidíme, právě teď se vyvíjí mnoho nových typů technologií se stejným nápadem. Na další stránce prozkoumáme další technologii, která se pokouší získat energii z automobilů.

Ve Velké Británii zavedly některé obchody s potravinami do svých zařízení technologii kinetických talířů. Zákazníci jezdí po talířích na parkovišti a talíře pohánějí generátor, který vytváří 30 kilowattů energie za hodinu [zdroj: Chapa]. Obchod poté využívá další energii ke spuštění svého pokladního zařízení.

Ale kromě speciálně navržených nárazů rychlosti, které mohou extrahovat energii z pomalu se pohybujících vozidel, byly nedávno vyvinuty další technologie, které se snaží využít zbytečnou energii, i když různými způsoby.

V roce 2008 skupina studentů z Massachusetts Institute of Technology vyvinula tlumič nárazů, který generuje elektřinu pokaždé, když vozidlo jede přes rány nebo výmoly na silnici. Když vozidlo vybavené tlumiči prochází nárazem, tlačí kapalinu turbínou připojenou k generátoru. Spřádací turbína a generátor vytvářejí elektřinu a poté ji odesílají do baterie k uložení. Tento systém může zvýšit palivovou účinnost vozidla až o 10 procent [zdroj: Chandler].

Tlumiče nárazů produkující energii fungují nejlépe na těžkých nákladních vozidlech, přičemž šestikolárové nákladní vozidlo je schopno vyrobit průměrně 1 kilowatt na jeden šok za normálních podmínek na silnici [zdroj: Chandler]. Toto množství energie by umožnilo těžkým vozidlům používat energii generovanou výhradně z tlumičů nárazů bez pomoci alternátoru a mohlo by dokonce produkovat dostatek energie pro provoz přídavných zařízení.

Tato technologie tlumiče nárazů se liší od kinetických desek tím, že odebírá elektřinu produkovanou vozidlem a směruje ji zpět do vozidla, nikoli do pevného zařízení. Vrácení energie zpět do vozidla může být účinnějším způsobem využití zbytečné energie, alespoň do doby, než může být energie extrahovaná z nárazů rychlosti snadno uložena a efektivně přenesena do zařízení nebo systémů řízení spotřeby.

Další informace o získávání energie z povrchu vozovky a dalších souvisejících tématech naleznete v odkazech na následující stránce.

Související články

• Jak funguje regenerativní brzdění
• Jak fungují kotoučové brzdy
• Jak elektřina funguje
• Jak fungují baterie
• Jak fungují energetické sítě

Další skvělé odkazy

• 60 sekundová věda
• MIT Novinky
• New Energy Technologies Inc..

Prameny

• Biello, Davide. "Napomůže mřížka Speed ​​Bump?" Vědecký Američan. 3. září 2009. (19. ledna 2010) http://www.scientificamerican.com/blog/60-second-science/post.cfm?id=will-a-speed-bump-power-the-grid -2009-09-03
• Chandler, Davide. L. "Více síly z hrbolků na silnici." MIT Novinky. 9. února 2009 (21. ledna 2010) http://web.mit.edu/newsoffice/2009/shock-absorbers-0209.html
• Chapa, Jorge. "Sainsbury je nový supermarket poháněný kinetickou energií." Obyvatelstvo. 18. června 2009. (20. ledna 2010) http://www.inhabitat.com/2009/06/18/sainsburys-new-kinetic-energy-powered-green-supermarket/
• New Energy Technologies Inc. (20. ledna 2010) http://www.newenergytechnologiesinc.com/technology.html