Hoe kan een verkeersdrempel elektriciteit oogsten?

Auto Safety Image Gallery Een auto rijdt over een grote verkeersdrempel op Coto de Caza Drive in Coto de Caza, Californië. Zie meer foto's van autoveiligheid. AP Foto / Riet Saksisch

Er was een tijd dat debatten over verkeersdrempels gingen over de vraag of een gemeenschap verkeersdrempels nodig had om bestuurders op een bepaalde weg te vertragen. Veiligheid stond voorop. Nu komt er een nieuw belangrijk punt in de discussie: de vraag of verkeersdrempels al dan niet ongebruikte energie uit een auto kunnen halen.

Veel energiediscussies waarbij voertuigen betrokken zijn, zijn gericht op het verminderen van het brandstofverbruik of de totale energiekosten voor het besturen van dat voertuig. Hybride autotechnologieën lijken zich te richten op het verminderen van de hoeveelheid brandstof die een auto gebruikt of op manieren om vermogen (voor de auto) te creëren door systemen zoals regeneratief remmen te implementeren. Maar het gebruik van een voertuig om stroom te creëren voor een extern apparaat heeft niet zoveel aandacht gekregen. Dus hoe zou het kunnen werken?

Wanneer een voertuig een verkeersdrempel nadert, drukken de meeste bestuurders het rempedaal in om de auto te vertragen. Het remsysteem van de auto verbruikt energie die wordt overgedragen op de remblokken en vervolgens in warmte wordt omgezet. Het kost veel energie om een ​​auto te vertragen of te stoppen. Bovendien ontvangt de verkeersdrempel zelf energie via het gewicht van het voertuig dat ermee in aanraking komt.

Sommige ingenieurs en technologiebedrijven willen de energie oogsten die wordt gebruikt om voertuigen af ​​te remmen bij verkeersdrempels, en deze gebruiken om zaken als verkeerslichten, snelweglichten van stroom te voorzien of zelfs om het naar een elektriciteitsnet te sturen voor gebruik door huizen en bedrijven in de gemeenschap. Het idee is om de energie te verzamelen die wordt verspild wanneer het voertuig over de verkeersdrempel gaat.

MotionPower wekt elektriciteit op terwijl een auto over het apparaat rijdt in het Four Seasons Hotel in Washington, DC. Sam Hurd / National Press Club / New Energy Technologies, Inc.

Dus nu weet je dat er een bepaalde hoeveelheid energie verloren gaat als een auto nadert en over een verkeersdrempel rijdt; Laten we echter eens kijken hoe sommige technologiebedrijven oplossingen ontwikkelen om die energie te benutten terwijl deze wordt uitgegeven. Eén ontwerp van de verkeersdrempel (dat eigenlijk meer op een metalen oprit lijkt) kan de energie onttrekken die wordt gebruikt door een langzamere auto en ongeveer 2.000 watt genereren wanneer de auto slechts 5 mijl per uur (8 kilometer per uur) rijdt [bron: Biello ]. Sommige eerste openbare tests vonden plaats in fastfoodrestaurants, waar chauffeurs toch vaak vertraagden en toch met lage snelheden reden. De verkeersdrempel was verbonden met een lamp naast de winkel die oplichtte wanneer een auto over de verkeersdrempel reed.

Wanneer een voertuig over deze verkeersdrempels of kinetische platen zoals ze soms worden genoemd, wordt een hendel geworpen door het gewicht van het voertuig. De hendel draait een vliegwiel dat ronddraait en de energie opwekt. Het vliegwiel werkt op dezelfde manier als de dynamo van een auto - het draait rond en creëert kracht om elektrische componenten op het voertuig te laten werken. De elektriciteit die door deze verkeersdrempels wordt opgewekt, is echter ogenblikkelijk en moet onmiddellijk naar een te gebruiken bron worden geleid [bron: Biello]. Ingenieurs werken momenteel aan manieren om de energie efficiënt op te slaan, zodat deze kan worden gebruikt wanneer deze het meest nodig is.

Een bedrijf, New Energy Technologies, hoopt variaties te gebruiken op de verkeersdrempel op rumble strips op tolpleinen, stopborden, afritten van snelwegen, verkeerslichten en overal waar voertuigen energie gebruiken om aanzienlijke hoeveelheden potentiële elektriciteit te produceren. Hoewel de technologie een nuttige onderneming lijkt, zijn sommigen sceptisch dat het proces ooit genoeg kracht zou kunnen creëren om praktisch te zijn. Sommigen zeggen zelfs dat het systeem ervoor zorgt dat voertuigen meer energie verbruiken om over dit soort verkeersdrempels te rijden; wat betekent dat alle opgewekte elektriciteit wordt gedaan door het voertuig dat meer brandstof verbrandt om het gewenste resultaat te bereiken [bron: Chapa].

Hoewel we deze verkeersdrempels momenteel niet regelmatig zien, ontwikkelen veel nieuwe soorten technologie zich met hetzelfde idee. Op de volgende pagina zullen we een andere technologie onderzoeken die probeert energie uit auto's te halen.

In het Verenigd Koninkrijk hebben sommige supermarkten de kinetische plaattechnologie in hun faciliteiten geïmplementeerd. Klanten rijden over de platen op de parkeerplaats en de platen drijven een generator aan die 30 kilowatt stroom per uur opwekt [bron: Chapa]. De winkel gebruikt vervolgens het extra vermogen om hun kassa-apparatuur te laten draaien.

Maar afgezien van speciaal ontworpen verkeersdrempels die energie kunnen halen uit langzaam rijdende voertuigen, zijn er recentelijk andere technologieën ontwikkeld die proberen verspilde energie te benutten, zij het op andere manieren..

In 2008 ontwikkelde een groep studenten van het Massachusetts Institute of Technology een schokdemper die elektriciteit opwekt wanneer een voertuig over hobbels of kuilen in de weg rijdt. Wanneer een voertuig met schokdempers over een hobbel gaat, wordt vloeistof door een turbine aan een generator geperst. De draaiende turbine en generator wekken elektriciteit op en sturen deze naar een accu voor opslag. Dit systeem kan de brandstofefficiëntie van een voertuig met wel 10 procent verhogen [bron: Chandler].

De energieproducerende schokdempers werken het beste op zware vrachtwagens, waarbij een vrachtwagen met zes schokbrekers gemiddeld 1 kilowatt per schok kan produceren op normale wegomstandigheden [bron: Chandler]. Met deze hoeveelheid stroom zouden zware voertuigen stroom kunnen gebruiken die uitsluitend wordt gegenereerd door de schokdempers, zonder de hulp van een dynamo, en zou zelfs voldoende stroom kunnen produceren om accessoire-apparaten te laten werken.

Deze schokdempertechnologie verschilt van kinetische platen door de door het voertuig geproduceerde elektriciteit op te nemen en terug in het voertuig te leiden in plaats van naar een vast apparaat. Het terugsturen van de energie naar het voertuig kan een efficiëntere manier zijn om de verspilde energie te gebruiken, tenminste totdat de energie die uit verkeersdrempels wordt gehaald gemakkelijk kan worden opgeslagen en effectief kan worden overgedragen naar apparaten of energiebeheersystemen.

Volg de links op de volgende pagina voor meer informatie over het oogsten van energie uit het wegdek en andere gerelateerde onderwerpen.

Gerelateerde artikelen

• Hoe regeneratief remmen werkt
• Hoe schijfremmen werken
• Hoe elektriciteit werkt
• Hoe batterijen werken
• Hoe elektriciteitsnetten werken

Meer geweldige links

• 60-seconden wetenschap
• MIT News
• New Energy Technologies Inc..

Bronnen

• Biello, David. "Zal een verkeersdrempel het elektriciteitsnet aandrijven?" Wetenschappelijke Amerikaan. 3 september 2009. (19 januari 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. "Meer kracht door hobbels in de weg." MIT News. 9 februari 2009. (21 januari 2010) http://web.mit.edu/newsoffice/2009/shock-absorbers-0209.html
• Chapa, Jorge. "Sainsbury's nieuwe kinetische energie aangedreven groene supermarkt." Bewoner. 18 juni 2009. (20 januari 2010) http://www.inhabitat.com/2009/06/18/sainsburys-new-kinetic-energy-powered-green-supermarket/
• New Energy Technologies Inc. (20 januari 2010) http://www.newenergytechnologiesinc.com/technology.html