Wie kann ein Speedbump Strom ernten?

Bildergalerie für Autosicherheit Ein Auto fährt auf dem Coto de Caza Drive in Coto de Caza, Kalifornien, über eine große Bremsschwelle. Weitere Bilder zur Fahrzeugsicherheit. AP Foto / Reed Saxon

Es gab eine Zeit, in der sich die Debatten um Geschwindigkeitsbegrenzungen darum drehten, ob eine Gemeinde Geschwindigkeitsbegrenzungen benötigte, um die Fahrer auf einer bestimmten Straße zu verlangsamen. Sicherheit war das zentrale Thema. Jetzt kommt ein neues Schlüsselthema in die Diskussion - die Frage, ob Bremsschwellen tatsächlich ungenutzte Energie aus einem Auto gewinnen können oder nicht.

Viele Energiediskussionen mit Fahrzeugen konzentrieren sich darauf, wie der Kraftstoffverbrauch oder die Gesamtenergiekosten für den Betrieb dieses Fahrzeugs gesenkt werden können. Hybridautotechnologien scheinen sich darauf zu konzentrieren, entweder den Kraftstoffverbrauch eines Autos zu reduzieren oder Möglichkeiten zur Stromerzeugung (für das Auto) durch die Implementierung von Systemen wie regenerativem Bremsen zu schaffen. Die Verwendung eines Fahrzeugs zur Stromerzeugung für ein externes Gerät hat jedoch nicht so viel Aufmerksamkeit erhalten. Wie könnte es funktionieren??

Wenn sich ein Fahrzeug einer Geschwindigkeitsbegrenzung nähert, treten die meisten Fahrer auf das Bremspedal, um das Auto zu verlangsamen. Das Bremssystem des Autos verbraucht Energie, die auf die Bremsbeläge und dann in die Wärme übertragen wird. Es braucht viel Energie, um ein Auto zu verlangsamen oder anzuhalten. Zusätzlich erhält der Speedbump selbst Energie über das Gewicht des Fahrzeugs, das mit ihm in Kontakt kommt.

Einige Ingenieure und Technologieunternehmen möchten die Energie, die zum Verlangsamen von Fahrzeugen bei Geschwindigkeitsbegrenzungen verwendet wird, nutzen und damit Strom wie Ampeln, Autobahnlampen oder sogar an ein Stromnetz senden, das von Haushalten und Unternehmen genutzt wird die Gemeinde. Die Idee ist, die Energie zu sammeln, die verschwendet wird, wenn das Fahrzeug über die Bremsschwelle fährt.

MotionPower erzeugt Strom, wenn ein Auto im Four Seasons Hotel in Washington, DC, über das Gerät fährt. Sam Hurd / Nationaler Presseclub / New Energy Technologies, Inc..

Jetzt wissen Sie also, dass eine bestimmte Menge an Energie verloren geht, wenn sich ein Auto einer Geschwindigkeitsschwelle nähert und über diese fährt. Schauen wir uns jedoch an, wie einige Technologieunternehmen Lösungen entwickeln, um diese Energie für ihre Verwendung zu nutzen. Ein Speed-Bump-Design (das eigentlich eher wie eine Metallrampe aussieht) kann die Energie extrahieren, die von einem langsamer werdenden Auto verbraucht wird, und etwa 2.000 Watt erzeugen, wenn das Auto nur 8 Kilometer pro Stunde fährt [Quelle: Biello ]. Einige erste öffentliche Tests fanden in Fast-Food-Restaurants statt, in denen die Fahrer ohnehin oft langsamer wurden und sich mit niedrigen Geschwindigkeiten bewegten. Die Bremsschwelle war mit einer Ampel neben dem Laden verbunden, die aufleuchtete, wenn ein Auto über die Bremsschwelle fuhr.

Wenn ein Fahrzeug über diese Bremsschwellen fährt oder kinetische Platten Wie sie manchmal genannt werden, wird ein Hebel durch das Gewicht des Fahrzeugs geworfen. Der Hebel dreht ein Schwungrad, das sich dreht und die Energie erzeugt. Das Schwungrad funktioniert ähnlich wie die Lichtmaschine eines Autos - es dreht sich und erzeugt Strom, um elektrische Komponenten am Fahrzeug zu betreiben. Die durch diese Geschwindigkeitsbegrenzungen erzeugte Elektrizität ist jedoch augenblicklich und muss sofort an eine zu verwendende Quelle geleitet werden [Quelle: Biello]. Derzeit arbeiten Ingenieure daran, die Energie effizient zu speichern, damit sie dort eingesetzt werden kann, wo sie am dringendsten benötigt wird.

Ein Unternehmen, New Energy Technologies, hofft, Variationen der Geschwindigkeitsbegrenzung auf Rumpelstreifen an Mautstellen, Stoppschildern, Autobahnausfahrten, Ampeln und überall dort zu verwenden, wo Fahrzeuge Energie verbrauchen, um beträchtliche Mengen potenziellen Stroms zu erzeugen. Obwohl die Technologie als nützliches Unterfangen erscheint, sind einige skeptisch, dass der Prozess jemals genug Leistung erzeugen könnte, um praktisch zu sein. Einige sagen sogar, dass das System tatsächlich dazu führt, dass Fahrzeuge mehr Energie verbrauchen, um diese Art von Geschwindigkeitsbegrenzungen zu überwinden. Dies bedeutet, dass jeglicher erzeugte Strom durch das Fahrzeug erzeugt wird, das mehr Kraftstoff verbrennt, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen [Quelle: Chapa].

Obwohl wir diese Geschwindigkeitsbegrenzungen derzeit nicht regelmäßig verwenden, entwickeln sich viele neue Technologietypen mit der gleichen Idee. Auf der nächsten Seite werden wir eine andere Technologie untersuchen, die versucht, Energie aus Autos zu gewinnen.

In Großbritannien haben einige Lebensmittelgeschäfte die kinetische Plattentechnologie in ihre Einrichtungen implementiert. Kunden fahren über die Platten auf dem Parkplatz und die Platten treiben einen Generator an, der 30 Kilowatt Leistung pro Stunde erzeugt [Quelle: Chapa]. Der Laden nutzt dann die zusätzliche Energie, um seine Kassenausrüstung zu betreiben.

Abgesehen von speziell entwickelten Geschwindigkeitsbegrenzungen, die Energie aus langsam fahrenden Fahrzeugen gewinnen können, wurden kürzlich andere Technologien entwickelt, die versuchen, verschwendete Energie zu nutzen, wenn auch auf andere Weise.

Im Jahr 2008 entwickelte eine Gruppe von Studenten des Massachusetts Institute of Technology einen Stoßdämpfer, der jedes Mal Strom erzeugt, wenn ein Fahrzeug über Unebenheiten oder Schlaglöcher auf der Straße fährt. Wenn ein mit den Stoßdämpfern ausgestattetes Fahrzeug über eine Unebenheit fährt, drückt es Flüssigkeit durch eine an einem Generator angebrachte Turbine. Die sich drehende Turbine und der Generator erzeugen Strom und senden ihn zur Speicherung an eine Batterie. Dieses System kann die Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs um bis zu 10 Prozent steigern [Quelle: Chandler].

Die energieerzeugenden Stoßdämpfer funktionieren am besten bei schweren Lastkraftwagen, wobei ein 6-Stoßdämpfer unter normalen Straßenbedingungen durchschnittlich 1 Kilowatt pro Stoßdämpfer produzieren kann [Quelle: Chandler]. Diese Energiemenge würde es schweren Fahrzeugen ermöglichen, Strom, der ausschließlich von den Stoßdämpfern erzeugt wird, ohne die Hilfe einer Lichtmaschine zu nutzen, und könnte sogar genug Strom erzeugen, um Zubehörgeräte zu betreiben.

Diese Stoßdämpfertechnologie unterscheidet sich von kinetischen Platten dadurch, dass der vom Fahrzeug erzeugte Strom nicht in ein festes Gerät, sondern in das Fahrzeug zurückgeführt wird. Das Zurücksenden der Energie an das Fahrzeug kann eine effizientere Möglichkeit sein, die verschwendete Energie zu nutzen, zumindest bis die aus Geschwindigkeitsbegrenzungen gewonnene Energie leicht gespeichert und effektiv auf Geräte oder Energieverwaltungssysteme übertragen werden kann.

Weitere Informationen zum Ernten von Energie von der Straßenoberfläche und zu anderen verwandten Themen finden Sie unter den Links auf der nächsten Seite.

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Weitere großartige Links

• 60-Sekunden-Wissenschaft
• MIT News
• New Energy Technologies Inc..

Quellen

• Biello, David. "Wird ein Speed ​​Bump das Netz antreiben?" Wissenschaftlicher Amerikaner. 3. September 2009. (19. Januar 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. "Mehr Kraft durch Unebenheiten auf der Straße." MIT News. 9. Februar 2009. (21. Januar 2010) http://web.mit.edu/newsoffice/2009/shock-absorbers-0209.html
• Chapa, Jorge. "Sainsburys neuer grüner Supermarkt mit kinetischer Energie." Lebensraum. 18. Juni 2009. (20. Januar 2010) http://www.inhabitat.com/2009/06/18/sainsburys-new-kinetic-energy-powered-green-supermarket/
• New Energy Technologies Inc. (20. Januar 2010) http://www.newenergytechnologiesinc.com/technology.html