Elektromosság – mechanikai nyomásból
2009/6. lapszám | netadmin | 3896 |
Figylem! Ez a cikk 16 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Megújuló energiákat immáron nemcsak napból, szélből, vagy vízből nyerhetünk, hanem az úttesten tapasztalható mechanikai nyomásból is.
Az Innowattech nevű izraeli cég új szabadalmi eljárást fejlesztett ki Innowattech Piezo Electric Generator (IPEG) néven, amelynek az a lényege, hogy a berendezés képes a súlyból, a mozgásból, a vibrációból és a hőmérsékleti változásokból energiát kinyerni, illetve azt elektromos energiává átalakítani. A piezoelektromosságot a Curie testvérek fedezték fel 1880-ban: ha bizonyos kristályfajtákat, például kvarcot vagy turmalint, nyomás alá helyeznek és deformálnak, akkor a kristályok felszínén elektromos töltések jelennek meg. A jelenségre számos, ma is használt technológia épül, ezen az elven működnek többek között a kvarckijelzők. Az izraeli cég ipari használatra szánt elektromosságtermelő környezetbarát alternatív megoldásokkal foglalkozik és azt állítják, hogy az új találmánnyal megtermelt energia egyaránt felhasználható fogyasztói igényekre, valamint középületek világítására. Akár több száztól, maximum több ezer kilowattóra nyerhető így ki.
Az IPEG generátorok közutakon, vasúti síneken, repülőtéri felszállópályákon, és gyalogátkelőhelyeken, sétálóutcákban alkalmazhatók. Az energiát, mint bármely más energiaforrás kinyerik, tárolják, majd újra hasznosítják. Maga a rendszer piezoelektromos generátorokon alapul, és a mechanikai erőt elektromos feszültséggé konvertálja át. Az átalakításra alkalmas generátorok különböző méretűek lehetnek. A berendezéseket az aszfaltréteg tetején helyezik el, és ellátják egy chipkártyával, amely az adatokat tárolja. A rendszer egyaránt alkalmazható felújítandó útszakaszokra, valamint új utakba is beépíthető.
Az Innowattech többfajta IPEG-egységet fejlesztett ki: a Roadway típusút az utakra, a vasutakra a Railroad-t, és a repülőtéri felszállópályákhoz pedig a Runway generátort. Egy IPEG-egység 1 kilométer vasútvonalon elhelyezve óránként 150 kilowattóra áramot képes termelni, 1 kilométer autópályán elhelyezve a maximális teljesítménye óránként akár a fél megawattot is elérheti. Amennyiben valaki ezt a teljesítményt nem a helyszínen akarja felhasználni, különböző vezetékekkel rá lehet csatlakozni a helyi áramhálózatra, vagyis az áramszolgálatónak is lehet ezáltal termelni. Ezeket a generátorokat még fel lehet használni a közúton, a vasúti sínek, vagy a felszállópályákon elhaladó járművek súlyának és sebességének mérésére, illetve ezeknek az adatoknak a rögzítésére. A rendszer képes valós időben kijelezni két jármű közötti követési távolságot, és a repülőtereken is alkalmazható vészjelző rendszerként. A piezokristályokon alapuló technikai megoldás segítségével intelligens közlekedésirányító járműnyilvántartó-hálózatot hozhatnak létre. Ezáltal csökkenthető a torlódás, és a káros anyag kibocsájtás, illetve az utak terhelése, jobban irányítható a forgalom.
A Haim Abramovich professzor által vezetett csapat több éves kutatómunkájának és fejlesztésének eredményeként a készülékük jó hatásfokkal képes a mechanikai eredetű nyomást árammá átalakítani. Az első kísérletekre és bemutatóra 2008. december 30-án került sor Haifában. Az izraeli kutatók alapfeltételezése az volt, hogy a piezoelektromosság elvén működő, kis méretű generátorok az úttest burkolata alá helyezve képesek lehetnek felfogni és árammá átalakítani annak a mechanikus energiának a jelentős részét, amelyet a nagy sebességgel közlekedő járművek nyomás és vibráció formájában adnak le.
A laboratóriumi kísérletek után 2009 februárjában kezdték a kültéri vizsgálatokat. Miután ezek sikeresnek bizonyultak, hozzáfogtak a technológia első telepítésének előkészítéséhez. A kutatók a beruházást az izraeli állami útépítő vállalattal valósítják meg az ország egyik forgalmas autópálya-szakaszán. A piezoelektromos generátorokat ugyanis elsősorban olyan pályarészeken érdemes elhelyezni, ahol viszonylag sok jármű közlekedik, mivel a megtermelt energia mennyisége ezzel egyenes arányban növekszik (ez az összefüggés a járművek tömegére is igaz).
A kutatók számításai szerint egy viszonylag nagy forgalmat lebonyolító, 1 km hosszú autópálya-szakasz egy óra alatt 500 KWh energiát képes megtermelni, ami nagyjából 600 háztartás átlagos áramfogyasztását fedezi. A kutatók azt is kiszámították, hogy ha Izrael összes szóba jöhető gyorsforgalmi útszakaszát piezoelektromos generátorokkal szerelnék fel, a megtermelt energia óránként megközelítően 250 MWh lenne. Csak összehasonlításul: a paksi atomerőmű 1970 MWh-ra teljesítményre képes.
A technológia első éles alkalmazásának előkészítése ezekben a hetekben zajlik Izraelben, ahol a nemzeti útépítő vállalat és a technológiát kidolgozó Innowattech cég együttműködésének eredményeként telepítik a piezo-generátorokat az egyik forgalmas autópálya-szakaszon.
Winkler-Virág András, az Állami Autópálya Kezelő Zrt. (ÁAK) kommunikációs vezetője lapunknak elmondta: nyilván az izraeli kísérletek sikerétől, illetve az első tapasztalatoktól is függ, hogy belevágnak-e egy magyarországi kísérleti projektbe. Jelen pillanatban még csak a kapcsolatfelvételen vannak túl, az együttműködés részletei egyelőre nem tisztázottak. Az ÁAK mindenesetre nyitottan szemléli a fejleményeket, és az eredmények kedvező alakulása esetén nem tartja elképzelhetetlennek, hogy már az idei felújítási program keretében kipróbálják a technológiát, amelyet vagy új gyorsforgalmi útszakaszok építésekor, vagy a meglévők felújításakor érdemes telepíteni. A cég idei felújítási tervében szereplő útszakaszok közül a legvalószínűbb helyszín az M3 autópálya Mogyoródhoz közel eső része lehet, ahol várhatóan júliusban kezdődik a burkolat cseréje.
