Các con đường sạc xe có thể là nguồn năng lượng cho tương lai điện của chúng ta?

Ở hầu hết các thành phố, các tuyến đường cao tốc chiếm một diện tích bề mặt lớn và đắt đỏ để duy trì, xem xét chi phí bảo dưỡng bề mặt, cột đèn đường, biển báo và trạm sạc xe điện. 

Nhưng trong thập kỷ qua, các nhà khoa học và các startup đã làm việc để tìm ra một giải pháp: chính các xe điện. Bằng cách sử dụng một phần của năng lượng được tạo ra từ bề mặt đường, xe điện có thể giảm thiểu cả chi phí hạ tầng đường và chi phí sạc.

Nhưng chúng ta đã đạt được điều này như thế nào, và điều đó có ý nghĩa gì cho tương lai của xe điện? 

Hãy đàm phán sâu vào khoa học. Đừng lo, tôi sẽ giúp bạn hiểu một cách dễ dàng.

Thu hoạch năng lượng không phải là điều mới

Lịch sử cho thấy, các nhà nghiên cứu đã lâu đã quan tâm đến năng lượng động. Điều này bao gồm, ví dụ như, nghiên cứu về việc tạo ra giày thu hoạch năng lượng nhận năng lượng thông qua việc đi bộ và công nghệ nghe được cung cấp bởi chuyển động của hàm. 

Hôm nay, bạn có thể thấy loại năng lượng này hoạt động với Power Watch, chạy bằng cách sử dụng thermoelectrics. 

Nhưng nó được tiên đoán bởi xu hướng trạng thái yuppie tối ưu nhất của thập kỷ 1980, đồng hồ Quartz. Đồng hồ Quartz là đồng hồ chạy bằng pin luôn hiển thị thời gian chính xác. Như tên gọi, chúng có tinh thể quartz, một vật liệu tạo ra điện tích điện qua quá trình gọi là piezoelectricity. 

Pin gửi điện đến quartz, làm cho bộ dao động. Những dao động này tạo ra một xung điện mỗi giây, đẩy động cơ của đồng hồ, đảm bảo thời gian chính xác. 

Dựa trên điều này, bạn có thể hỏi đây làm sao liên quan đến ô tô?

Kể từ khi IoT trở thành một điều trong những năm 2010, các nhà nghiên cứu đã làm việc để sử dụng piezoelectricity để tạo năng lượng từ xe hơi và cung cấp một bổ sung hoặc thay thế cho việc sạc xe điện.

Tại sao chúng ta cần các con đường thu hoạch năng lượng?

Các con đường thu hoạch năng lượng và sử dụng nó để sạc xe giảm sự phụ thuộc vào pin xe điện, đặc biệt là trong các phương tiện lớn như xe tải và xe buýt.

Nó cũng giảm thời gian sạc xe, giảm lo lắng về tầm xa và giảm sự phụ thuộc vào các trạm sạc.  

Các lĩnh vực nghiên cứu khác 

Các nhà nghiên cứu và các startup đang tập trung làm việc vào một số lĩnh vực quan trọng:

• Thu hoạch năng lượng không dây trên cầu. Xe cộ đi qua và gió tạo ra âm thanh chuyển thành năng lượng điện.  Năng lượng được lưu trữ trong pin và có thể cung cấp điện cho một cảm biến. Làm cho cảm biến theo dõi tính toàn vẹn cấu trúc của một cây cầu — mà không cần phải cài đặt cơ sở hạ tầng chuyên gia với chi phí cao. (Đại học Heriot-Watt và Georgia Tech)

• Tiếp nối năng lượng từ bộ giảm xóc của xe (Đại học Virginia)

• Thu hoạch năng lượng đường sắt sử dụng piezoelectric để cung cấp năng lượng cho công nghệ thông minh trong các xe tải. Xe tải truyền thống thường thiếu điện, làm cho việc giới thiệu theo dõi logistics, GPS và hệ thống phanh elektromagnetic trở nên khó khăn. Thu hoạch năng lượng cung cấp năng lượng để làm việc với những điều này (Đại học Kỹ thuật Chemnitz). 

Thu hoạch năng lượng âm thanh từ xe đi qua 

Mặc dù xe điện có thể im lặng hơn so với các đời tiền nhiệm chạy bằng xăng, chúng vẫn tạo ra âm thanh. Và âm thanh này là một dạng của năng lượng. 

Một sinh viên nghiên cứu sử dụng bút danh MechanicalAttraction đã thiết kế một cantilever beam dao động ở tần số cho phép nó hấp thụ sóng âm và chuyển động cơ thành điện.

Trong nghiên cứu của mình, năng lượng được tạo ra bởi ô tô là 0.20 volt. Không nhiều, nhưng nó chứng minh hiệu quả của công nghệ. Và tôi chắc chắn có thêm không gian để cải thiện.

Nghiên cứu mới đây cho thấy năng lượng tạo ra từ đường sắt tốc độ cao là đủ để cung cấp điện cho nhiều thiết bị điện thấp công suất.

Đây chỉ là một số dự án nghiên cứu về piezoelectrics và thu hoạch năng lượng thermo-electric. Trong khi tập trung chủ yếu vào nghiên cứu về đường sắt điện, chúng ta cũng thấy ứng dụng thực tế đang cung cấp năng lượng cho xe điện.

Bạn nghĩ rằng các con đường sạc EV là kỳ lạ? Thôi, nó còn kỳ lạ hơn nhiều

Một ứng dụng khác để tạo năng lượng là các viên gạch sàn chạy bằng năng lượng của người. Vâng, tôi nói với bạn rồi, nó rất kỳ lạ. 

Một ứng dụng thương mại là Pavegen. Khi người đi bộ bước qua hệ thống Pavegen, trọng lượng từ bước chân của họ nén bộ tạo ra năng lượng từ các máy phát điện điện từ bên dưới, tạo ra 2-4 joules điện năng cho mỗi bước chân không kết nối lưới.

Là một phần của hệ thống, các đầu dò Bluetooth thấp công suất kết nối với nền tảng Pavegen-GO. Pavegan có thể liên lạc với điện thoại thông minh của người dùng và cung cấp dữ liệu phân tích khách hàng phong phú thông qua một hệ thống thưởng dựa trên sự cho phép. 

Năng lượng tạo ra thông qua Pavegen đủ để cung cấp điện cho các ứng dụng nhỏ như cảm biến môi trường, đèn LED, màn hình và pin.

Mặc dù tôi không chắc liệu tôi có muốn bước chân của mình tạo ra thông báo điện thoại theo ý muốn, nhưng tôi có thể tưởng tượng ý tưởng này đang có sức hút trong trò chơi AR.