Come può un acceleratore raccogliere elettricità?

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Galleria di immagini sulla sicurezza in auto Un'auto passa sopra un grosso dosso sulla Coto de Caza Drive a Coto de Caza, in California. Guarda altre foto di sicurezza dell'auto. AP Photo / Reed Saxon

C'è stato un tempo in cui i dibattiti sui dossi di velocità ruotavano attorno al 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 di velocità possano effettivamente raccogliere l'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 altrettanta 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 al calore. Ci vuole molta energia per rallentare o fermare un'auto. Inoltre, il dosso stesso riceve energia tramite 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 a dossi e utilizzarla per alimentare cose come semafori, luci autostradali o persino per inviarla a una rete elettrica per essere utilizzata da case e aziende in la comunità. L'idea è di raccogliere l'energia che viene sprecata quando il veicolo supera il dosso.

MotionPower genera elettricità mentre un'auto passa sopra il dispositivo al Four Seasons Hotel di Washington, DC. Sam Hurd / National Press Club / New Energy Technologies, Inc.

Quindi, ora sai che una certa quantità di energia viene persa quando un'auto si avvicina e guida su un dosso; tuttavia, diamo un'occhiata a come alcune aziende tecnologiche stanno sviluppando soluzioni per sfruttare quell'energia mentre viene spesa. Un design del dosso di velocità (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 all'ora (8 chilometri all'ora) [fonte: Biello ]. Alcuni test pubblici iniziali si sono svolti presso ristoranti fast food dove i conducenti spesso rallentavano e si muovevano comunque a bassa velocità. Il dosso di velocità era collegato a una luce accanto al negozio che si accendeva ogni volta che un'auto stava guidando sopra il dosso di velocità.

Quando un veicolo supera questi dossi o piastre cinetiche come a volte vengono chiamati, una leva viene lanciata dal peso del veicolo. La leva gira 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 diretta a una fonte da utilizzare [fonte: Biello]. Gli ingegneri stanno attualmente lavorando su modi per 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 di velocità sulle strisce rumorose nei caselli, i segnali di stop, le rampe di uscita dell'autostrada, i semafori e in qualsiasi altro luogo i veicoli utilizzano energia per produrre quantità considerevoli di potenziale elettricità. Sebbene la tecnologia sembri uno sforzo utile, alcuni sono scettici sul fatto che il processo potrebbe mai creare abbastanza potenza per essere pratico. Alcuni sostengono addirittura che il sistema induca effettivamente i veicoli a utilizzare più energia per superare questi tipi di dossi; il che significa che qualsiasi elettricità creata viene eseguita attraverso il veicolo che brucia più carburante per ottenere il risultato desiderato [fonte: Chapa].

Sebbene al momento non vediamo questi dossi di velocità in uso regolare, 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 auto.

Nel Regno Unito, alcuni negozi di alimentari hanno implementato la tecnologia delle lastre cinetiche nelle loro strutture. I clienti guidano sopra le lastre nel parcheggio e le lastre guidano un generatore che crea 30 kilowatt di potenza l'ora [fonte: Chapa]. Il negozio utilizza quindi l'energia extra per eseguire le apparecchiature di pagamento.

Ma a parte i dossi di velocità appositamente progettati che possono estrarre energia dai 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 attraversa 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 e il generatore in rotazione creano elettricità e quindi la inviano a una batteria per la conservazione. 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 camion a 6 ammortizzatori in grado di produrre in media 1 kilowatt per ammortizzatore in condizioni stradali normali [fonte: Chandler]. Questa quantità di potenza consentirebbe ai veicoli pesanti di utilizzare la potenza generata esclusivamente dagli ammortizzatori, senza l'aiuto di un alternatore, e potrebbe persino produrre energia sufficiente per far funzionare i dispositivi accessori.

Questa tecnologia degli ammortizzatori si differenzia dalle piastre cinetiche poiché prende l'elettricità prodotta dal veicolo e la convoglia indietro nel veicolo, piuttosto che a 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 di velocità può essere immagazzinata facilmente e trasferita a dispositivi o sistemi di gestione dell'alimentazione in modo efficace.

Per ulteriori informazioni sulla raccolta di energia dalla superficie stradale e altri argomenti correlati, seguire i collegamenti nella pagina successiva.

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Altri ottimi link

  • 60 secondi di scienza
  • Notizie del MIT
  • New Energy Technologies Inc.

fonti

  • Biello, David. "Un urto di velocità alimenterà la rete?" Scientific American. 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". Inhabitat. 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



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