¿Cómo puede un tope de velocidad recolectar electricidad?

Galería de imágenes de seguridad del automóvil Un automóvil pasa sobre un gran tope de velocidad en Coto de Caza Drive en Coto de Caza, California. Vea más imágenes de seguridad del automóvil. Foto AP / Reed Saxon

Hubo un momento en que los debates en torno a los reductores de velocidad giraban en torno a si una comunidad necesitaba o no reductores de velocidad para reducir la velocidad de los conductores en una determinada carretera. La seguridad fue el tema clave. Ahora, un nuevo tema clave se está abriendo camino en la discusión: la cuestión de si los topes de velocidad pueden realmente recolectar la energía no utilizada de un automóvil..

Muchas discusiones sobre energía que involucran vehículos se enfocan en cómo reducir el consumo de combustible o el costo total de energía de operar ese vehículo. Las tecnologías de automóviles híbridos parecen centrarse en reducir la cantidad de combustible que usa un automóvil o en formas de generar energía (para el automóvil) mediante la implementación de sistemas como el frenado regenerativo. Pero el uso de un vehículo para generar energía para un dispositivo externo no ha recibido tanta atención. Entonces, ¿cómo podría funcionar??

Cuando un vehículo se acerca a un tope de velocidad, la mayoría de los conductores presionan el pedal del freno para reducir la velocidad del automóvil. El sistema de frenos del automóvil gasta energía que se transfiere a las pastillas de freno y luego se calienta. Se necesita mucha energía para desacelerar o detener un automóvil. Además, el propio reductor de velocidad recibe energía a través del peso del vehículo que entra en contacto con él..

Algunos ingenieros y empresas de tecnología quieren recolectar la energía que se utiliza para reducir la velocidad de los vehículos en los topes de velocidad y utilizarla para alimentar cosas como semáforos, luces de autopistas o incluso enviarla a una red eléctrica para que la utilicen hogares y empresas en la comunidad. La idea es reunir la energía que se desperdicia cuando el vehículo pasa por encima del tope.

MotionPower genera electricidad cuando un automóvil pasa sobre el dispositivo en el hotel Four Seasons en Washington, DC. Sam Hurd / National Press Club / New Energy Technologies, Inc.

Entonces, ahora sabe que una cierta cantidad de energía se pierde cuando un automóvil se acerca y pasa por encima de un bache; sin embargo, echemos un vistazo a cómo algunas empresas de tecnología están desarrollando soluciones para aprovechar esa energía a medida que se gasta. Un diseño de tope de velocidad (que en realidad se parece más a una rampa de metal) puede extraer la energía que usa un automóvil al disminuir la velocidad y generar aproximadamente 2,000 vatios cuando el automóvil viaja a solo 5 millas por hora (8 kilómetros por hora) [fuente: Biello ]. Algunas pruebas públicas iniciales se llevaron a cabo en restaurantes de comida rápida donde los conductores a menudo reducían la velocidad y se movían a baja velocidad de todos modos. El tope de velocidad estaba conectado a una luz al lado de la tienda que se iluminaba cada vez que un automóvil pasaba por encima del tope de velocidad..

Cuando un vehículo pasa sobre estos topes de velocidad o placas cinéticas como a veces se les conoce, el peso del vehículo lanza una palanca. La palanca hace girar un volante que gira y crea la energía. El volante funciona de manera similar al alternador de un automóvil: gira y genera energía para hacer funcionar los componentes eléctricos del vehículo. Sin embargo, la electricidad creada por estos reductores de velocidad es instantánea y debe dirigirse inmediatamente a una fuente para ser utilizada [fuente: Biello]. Los ingenieros están trabajando actualmente en formas de almacenar la energía de manera eficiente para que pueda usarse cuando más se necesita..

Una empresa, New Energy Technologies, espera utilizar variaciones del tope de velocidad en las franjas sonoras de las plazas de peaje, las señales de alto, las rampas de salida de las autopistas, los semáforos y en cualquier otro lugar donde los vehículos utilicen energía para producir cantidades considerables de electricidad potencial. Aunque la tecnología parece un esfuerzo útil, algunos se muestran escépticos de que el proceso pueda alguna vez crear suficiente poder para ser práctico. Algunos incluso dicen que el sistema en realidad hace que los vehículos usen más energía para superar este tipo de badenes; lo que significa que toda la electricidad generada se hace a través del vehículo que quema más combustible para lograr el resultado deseado [fuente: Chapa].

Aunque no vemos que estos reductores de velocidad se utilicen habitualmente en este momento, se están desarrollando muchos tipos nuevos de tecnología con la misma idea. En la página siguiente, exploraremos otra tecnología que intenta extraer energía de los automóviles..

En el Reino Unido, algunas tiendas de abarrotes han implementado la tecnología de placas cinéticas en sus instalaciones. Los clientes conducen sobre las placas en el estacionamiento y las placas accionan un generador que genera 30 kilovatios de energía por hora [fuente: Chapa]. Luego, la tienda usa la energía adicional para ejecutar su equipo de caja.

Pero además de los topes de velocidad especialmente diseñados que pueden extraer energía de los vehículos lentos, recientemente se han desarrollado otras tecnologías que intentan aprovechar la energía desperdiciada, aunque a través de diferentes medios..

En 2008, un grupo de estudiantes del Instituto de Tecnología de Massachusetts desarrolló un amortiguador que genera electricidad cada vez que un vehículo pasa sobre baches o baches en la carretera. Cuando un vehículo equipado con amortiguadores pasa por un bache, fuerza el fluido a través de una turbina conectada a un generador. La turbina y el generador giratorios crean electricidad y luego la envían a una batería para su almacenamiento. Este sistema puede aumentar la eficiencia de combustible de un vehículo hasta en un 10 por ciento [fuente: Chandler].

Los amortiguadores que producen energía funcionan mejor en camiones pesados, con un camión de 6 golpes que puede producir 1 kilovatio en promedio, por choque en condiciones normales de la carretera [fuente: Chandler]. Esta cantidad de energía permitiría a los vehículos pesados ​​usar energía generada únicamente por los amortiguadores, sin la ayuda de un alternador, e incluso podría producir energía suficiente para hacer funcionar dispositivos accesorios..

Esta tecnología de amortiguadores se diferencia de las placas cinéticas al tomar la electricidad producida por el vehículo y canalizarla de regreso al vehículo, en lugar de a un dispositivo fijo. Enviar la energía de regreso al vehículo puede ser una forma más eficiente de usar la energía desperdiciada, al menos hasta que la energía extraída de los topes de velocidad pueda almacenarse fácilmente y transferirse a dispositivos o sistemas de administración de energía de manera efectiva..

Para obtener más información sobre la recolección de energía de la superficie de la carretera y otros temas relacionados, siga los enlaces en la página siguiente..

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Más enlaces geniales

• Ciencia de 60 segundos
• Noticias del MIT
• New Energy Technologies Inc.

Fuentes

• Biello, David. "¿Un tope de velocidad impulsará la red?" Científico americano. 3 de septiembre de 2009. (19 de enero de 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. "Más potencia de los baches en la carretera". Noticias del MIT. 9 de febrero de 2009. (21 de enero de 2010) http://web.mit.edu/newsoffice/2009/shock-absorbers-0209.html
• Chapa, Jorge. "Nuevo supermercado ecológico alimentado por energía cinética de Sainsbury". Inhabitat. 18 de junio de 2009. (20 de enero de 2010) http://www.inhabitat.com/2009/06/18/sainsburys-new-kinetic-energy-powered-green-supermarket/
• New Energy Technologies Inc. (20 de enero de 2010) http://www.newenergytechnologiesinc.com/technology.html