/transport

Generatorer under motorvejen høster alternativ energi

En israelsk opfindelse kan udvinde 400 kilowatt per kilometer befærdet vej. Det sker ved at lægge piezoelektriske generatorer ned i vejbelægningen.

Klik for at se billedet i stort

Vibrationerne i asfalten fra tusinder af biler kan udnyttes i en el-generator, der monteres i vejbelægningen. (Foto: Wikipedia) (Foto: Osvaldo Gag)


Læs også

Læs mere om

Dokumentation

Af Kent Krøyer, mandag 15. dec 2008 kl. 08:21

En professor ved det israelske Institute of Technology's Aerospace Engineering, Haim Abramovich, har konstrueret en piezoelektrisk generator, som kan udvinde energi fra vibrationerne i motorvejenes belægning. Piezoelektricitet er betegnelsen for elektrisk energi, der udløses ved deformation af bestemte krystaller. Effekten har været kendt i mere end hundrede år.

Ideen er, at en mængde særligt konstruerede, aflange generatorpaneler udlægges på tværs af motorvejen, så de påvirkes med vibrationer og tryk, når biler og lastbiler kører hen over dem.

Han oplyser til magasinet New Scientist, at der kan indhøstes 400 kW på en enkelt kilometer befærdet vejstrækning.

Der er flere fordele ved denne form for alternativ energi - eksempelvis kræver generatorerne ikke ekstra plads i landskabet, når der skal genereres energi til intelligente skilte eller trådløse netværk til den intelligente trafikovervågning.

»Systemet kan monteres i vejene under den normale vedligeholdelse, så der kræves ikke noget udgravningsarbejde,« siger han til bladet.

Professoren har søgt om patent på ideen og oprettet et firma, der skal udvikle og sælge generatorerne, som foreløbig findes i tre udgaver: En til motorveje, en til jernbaner og en til lufthavnes startbaner.

Forskerholdet nævner ikke, at energien nødvendigvis må komme fra bilernes kinetiske energi, og at metoden derfor er en slags mikrobeskatning af benzinen. Men i et større perspektiv kan teknikken være fordelagtig til intelligent skiltning eller til strømforsyning af trådløse net ved vejene.



15. dec 2008 kl 09:28

Jon Loldrup

energikilden

spørgsmålet er om piezo-teknikken tager ekstra energi ud af køretøjerne, eller om den blot omsætter den energi som ellers ville være gået til at varme atomerne i vejen op.


15. dec 2008 kl 09:38

avatar

Lasse Christiansen

Re: energikilden

Umiddelbart kan jeg ikke se nogle problemer på et lille kraftdiagram. Jeg er dog lidt i tvivl om hvorvidt de skal ligge lodret eller skrå i vejen, da der jo er en resulterende kraft i retning bagud og nedaf i forhold til bilens bevægelsesretning.. Men påvirke bilen burde det ikke, da det jo er dækkets påvirkning på vejen vi bruger af, noget der skal bruges til fremdriften.


15. dec 2008 kl 10:10

Flemming Ulbjerg

En Evighedsmaskine ?

Nu har jeg ikke i detaljen sat mig ind i forslaget, men umiddelbart lyder det til at stjæle energi fra bilerne, hvor skulle energien elelrs komme fra ? - men måske det kan bruges nedad bakke, hvor bilerne alternativt skulle bremse.?


15. dec 2008 kl 10:23

avatar

Lasse Christiansen

Re: En Evighedsmaskine ?

Jamen er pointen ikke at det er energi som ellers ville blive afsat i asfalten? Altså presset fra tyngdekræften?


15. dec 2008 kl 11:09

Michael Madsen

Gammel lærdom

Se nu at få rusket lidt op i den gamle lærdom, og regn lidt på det før i begynder at gætte!

Et køretøj bruger energien til at overvinde rullemodstand(friktion), luftmodstand, kinetisk-/potentielenergi og så videre.

Hvem betaler så, det er spørgsmålet?

Ikke mere gæt, lad os få nogle beregninger, dette er jo Ingeniøren.


15. dec 2008 kl 11:22

avatar

Lasse Christiansen

Re: Gammel lærdom

Uden konkrete tal kan vi regne ca. igenting, men som tidligere nævnt har jeg sidet og tegnet lidt på whiteboardet..

Hvis mekanismen ellers virker som jeg forestiller mig den (har ikke kunnet finde noget specielt præcist på produktet) er det tyngdekræften der betaler, noget som normalt bliver til varme i asfalten.. Men man kan jo tage fejl


15. dec 2008 kl 11:24

Henrik Carlsen

Newton..

Det kan være han bøjer Newtons lov om energibevarelse...


15. dec 2008 kl 11:34

Jakob Møller

Plagiat?

Ok... plagiat er måske så meget sagt. Men jeg har set en præssentation af en lignende løsning, udformet af nogle studerende på Syddansk Universitet /Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum for et par år siden...

De har nok bare ikke været gode nok til at kommunikere deres løsning ud...

Jeg skal se om jeg kan finde noget information om deres projekt...


15. dec 2008 kl 11:43

Baldur Norddahl

Som at løbe i sand?

Man kan måske frygte at det faktisk stjæler energi fra bilerne efter samme princip som at det er tungt at løbe i sand. Altså hvis vejen begynder at give efter på grund af en fjeder effekt, så kommer bilen faktisk til at bruge mere energi.


15. dec 2008 kl 11:47

Carsten Scherrebeck Møller

Re: energikilden

Et køretøj nedbøjer vejen midlertidigt, når det passerer. Desuden bliver vejen rystet, midlertidigt, fordi vejens overflade aldrig er helt jævn, som betyder at dækkene hamrer imod ujævnheder. Begge dele fører normalt til en marginal opvarmning af vejen, og til vibrationer og støj. Mere eller mindre, afhængig af hvor heldigt vejen er dæmpet imod resonanser. Visse veje støjer heftigt, andre er lydløse, og det afhænger ikke kun af overfladens art.

Hvis et koncept fører til at en del af energien omdannes til elektricitet, må det betyde at vejen støjer mindre, og at undergrunden vibrerer mindre, alt andet lige. Bedre for omgivelserne.

I Danmark, om vinteren, vil en sådan opfindelse desuden betyde, at trafikerede våde veje lettere vil fryse, fordi der udtrækkes en energi der ellers ville blive til varme. 400 kW pr. kilometer er dog ikke ret meget.

Princippet bruges i øvrigt i visse alpine ski, som således bliver bedre dæmpet, en effekt som er mærkbar. Vibrationer og resonanser er et stort problem i alpine ski, når farten bliver høj, et problem der normalt især løses med vægt og stivhed og vridningsstivhed.

I veje, for biler, må man antage at princippet kan føre til mindre støj og færre rystelser i biler, og længere levetid for bilens støddæmpere.

Ved nogen, om princippet er indbygget i vinger på fly og vindmøller? Også her må der være behov for dæmpning imod resonanser.


15. dec 2008 kl 11:48

Jakob Møller

Re: Som at løbe i sand?

Omvendt: Hvis det kan lade sig gøre at omdanne den energi der afsættes i nedbrydning af vejen til elektrisk energi vil vejen måske holde længere og man vil kunne anvende den afsatte energi andre steder...


15. dec 2008 kl 13:29

Carsten Bøgh Poulsen

Re: Re: energikilden

Det er kendt, at der afsættes store energimængder i bilens støddæmpere. Hvis det er noget af den energi, som kan optages af piezo-elementer i vejen i stedet for støddæmperne, så er der vist meget bedre økonomi i at gøre vejene så jævne som muligt; så jævne, at støddæmperne bliver unødvendige.


15. dec 2008 kl 13:35

avatar

Søren Rosendal Jensen

Re: Re: Re: energikilden

Det er kendt, at der afsættes store energimængder i bilens støddæmpere. Hvis det er noget af den energi, som kan optages af piezo-elementer i vejen i stedet for støddæmperne, så er der vist meget bedre økonomi i at gøre vejene så jævne som muligt; så jævne, at støddæmperne bliver unødvendige.

I mellemtiden kunne man måske sætte piezo-elementerne i sine støddæmpere?

- Søren


15. dec 2008 kl 13:45

Karsten M. Jacobsen

innovativt

Det fantastiske ved disse Piezo elementer er, udover det oplagte, er at de nedlagt med varierende afstand i vejen vil give bilisterne mulighed for at "afspille" en melodi.
Jeg vil foreslå at der med det samme bliver nedsat en komite, hvis formål det skal være at bestemme hvilke sange der skal nedgraves. og i samme vending opfordre til at et af numrene bliver "Barbiegirl" med Aqua.
Mvh.
Karsten.


15. dec 2008 kl 19:49

Paul Christiansen

Re: innovativt


Jeg vil foreslå at der med det samme bliver nedsat en komite, hvis formål det skal være at bestemme hvilke sange der skal nedgraves. og i samme vending opfordre til at et af numrene bliver "Barbiegirl" med Aqua.
Mvh.
Karsten.

Var elsparefondens "langt ude i skoven" sang ikke mere relevant?


15. dec 2008 kl 21:05

Frits Knudsen

Re: Re: Re: Re: energikilden

I mellemtiden kunne man måske sætte piezo-elementerne i sine støddæmpere?

Jeg tror nu, at idén på http://ing.dk/artikel/93654-el...brev er bedre.


16. dec 2008 kl 07:38

John Larsson

20 kW pr. bil!

"Han oplyser til magasinet New Scientist, at der kan indhøstes 400 kW på en enkelt kilometer befærdet vejstrækning.

Der er flere fordele ved denne form for alternativ energi - eksempelvis kræver generatorerne ikke ekstra plads i landskabet, når der skal genereres energi til intelligente skilte eller trådløse netværk til den intelligente trafikovervågning.

»Systemet kan monteres i vejene under den normale vedligeholdelse, så der kræves ikke noget udgravningsarbejde,« siger han til bladet.

Professoren har søgt om patent på ideen og oprettet et firma, der skal udvikle og sælge generatorerne, som foreløbig findes i tre udgaver: En til motorveje, en til jernbaner og en til lufthavnes startbaner."

Det store energitab i afrulningen af et køretøjshjul på en vej står dækket selv for. Det er specielt deformationen til trædefladens længde der betyder noget; hjul med brede dæk ruller lettere (ved ens størrelse på trædefladen)! En vej der er bygget på en solid klippe stjæler ikke mange mikrowatt, men jo dårligere veje man bygger, jo større er naturligvis energitabet til vejen. Energitabet til vejen er dybt problematisk, da det stort set er et udtryk for vejens slitage; veje er jo ikke stålbjælker der deformeres indenfor proportionalitetsgrænsen! Man må håbe at flyprofessoren i Israel bliver lidt belært af lidt mere jordbundne kolleger!

Man kan også spørge sig hvad det er for nogle kampvogne der fylder de israelske motorveje. Hvis en tosporet motorvej er fyldt op med Lupo'er der kører 110 km/h, vil der vel være ca. 20 stk. pr. km. At man på selv meget dårlige motorveje skulle kunne vriste 20 kW fra hver enkelt Lupo, kan selvfølgelig ikke lade sig gøre, da bilens motor næppe producerer mere end 12-14 kW brutto ved den hastighed!


16. dec 2008 kl 07:43

John Larsson

Støddæmperenergi


I mellemtiden kunne man måske sætte piezo-elementerne i sine støddæmpere?

- Søren

Støddæmperne udvikler kun energi ved ujævne veje og/eller meget skiftende vindforhold.


16. dec 2008 kl 08:58

Bjarke Dalslet

Re: Re: energikilden

Carsten har fat i konceptet, så jeg vil ikke gentage hans post, men jeg er dog uenig i:


Hvis et koncept fører til at en del af energien omdannes til elektricitet, må det betyde at vejen støjer mindre, og at undergrunden vibrerer mindre, alt andet lige. Bedre for omgivelserne.

En piezoaktuator vil som regel kunne høste mere energi hvis udbøjningen bliver større. Jeg tvivler derfor på at man bevidst gør vejen stivere med panelerne, da de så bliver mindre effektive. Under alle omstændigheder ville et par ståldragere formodentlig være bedre til at reducere udbøjningen i vejbanen.

Den helt fesne mulighed er faktisk at vejen bliver blødere af at have panelerne installeret, og det vil kunne aflæses direkte i bilernes brændstofsforbrug - man stjæler energien fra bilerne. Det kan selvfølgelig være godt nok hvis alternativet er at lægge en 250 km lang elledning gennem ørkenen for at forsyne et advarselsskilt med lys.


17. dec 2008 kl 19:03

Bo Christiansen

Re: Re: Re: energikilden

Der må være godt noget galt her.
400kw pr km motorvej (antager det er 4 spor, to i hver retning)
Hastighed på bilerne 110km/h¨
Afstand 2 sek. >60meter
16 biler pr. spor pr. km
Så kan der altså max være 64 biler på denne motorvej.
400kw/64 > 6,25kw pr bil. Det må da siges at være noget af en belastning. Skulle det virkelig være rigtigt at en bil "ryster", så meget at der afsættes 6,25 kw ned i asfalten. Det tror jeg altså ikke. Det må vist være en AND, eller en 1. aprils nyhed


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.