ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA DAL PASSAGGIO DELLE AUTO

Tempo fa è apparso un articolo su Green Start che parlava di questo:

Energia dal passaggio delle auto sui dossi: facciamo due conti

Ultimamente ha suscitato molto interesse la notizia dei dossi rallentatori in grado di generare energia. Vediamo di fare qualche calcolo sul potenziale che un’installazione del genere permette.

Abbiamo parlato dei PowerBumps, dossi rallentatori, progettati da Underground Power, da installare presso il centro commerciale Auchan di Rescaldina. Ci avete scritto in molti anche criticando la cifra della produzione di 100mila kWh all’anno, così ci siamo messi a fare dei conti per vedere se in teoria è una cifra sostenibile.

Nell’ipotesi che il centro commerciale sia aperto tutto l’anno, che transitino 8.500 veicoli ogni giorno e che ognuno di essi transiti, per una sola volta, sul dosso rallentatore, i transiti totali sul dosso saranno: 365 x 8.500 = 3.102.500.

Se l’obiettivo è, con questi dati, di generare 100.000 kWh / anno, ogni transito dovrà generare: 100.000 / 3.102.500 = 0,0322 kWh = 32,232 Wh = 116.035,455 J. Dal momento che ogni veicolo ha due assi, ogni asse dovrà generare un’energia di 116.035,455 / 2 = 58.017,728 J.

Ipotizzando un peso medio di 1.000 kg per ogni veicolo, e quindi un peso di 500 kg gravante su ogni asse, si deduce che ogni asse potrà esercitare una forza di 500 x 9,81 = 4.905 N sul dosso. Per generare, con questa forza, un lavoro di oltre 58.000 J, lo spostamento deve essere pari a 58.017,728 / 4.905 = 11,83 metri!

Dal momento che tale ipotesi non è evidentemente plausibile, si deve pensare che anche l’energia cinetica del veicolo partecipi alla generazione dell’energia elettrica prodotta dal passaggio dell’auto.

Ipotizzando una velocità di 30 km/h, pari a circa 8,33 m/s, l’energia cinetica associata ad un veicolo di massa 1.000 kg è pari a 1/2 mv2 = 0,5 x 1000 X 8.33= 34.722 J = 9,64 Wh.

Questa energia sarebbe interamente recuperabile portando il veicolo da 30 km/h all’arresto completo. Anche se è probabile che il guidatore non desideri restare immobile subito dopo aver oltrepassato il dosso!… Verosimilmente accelererà per opporsi al rallentamento. Il dosso non può essere troppo lungo da attraversare.

Il suo effetto di rallentamento quindi deve prodursi nel giro di pochi centimetri. Se arrestasse il veicolo da 30 a 0 km/h in pochi centimetri, l’accelerazione subita dagli occupanti sarebbe paragonabile a quella di un urto contro parete. Viceversa, se il dosso estraesse davvero un lavoro paragonabile all’intera energia cinetica del veicolo sopraggiunto a 30 km/h, e il guidatore volesse opporsi alla tendenza al rallentamento, egli dovrebbe richiedere al motore dell’auto di compiere (nei pochi centimetri di attraversamento del dosso e quindi in poche frazioni di secondo) un lavoro paragonabile all’accelerazione tra 0 e 30 km/h, il che anche su strada liscia e piana richiede ben più di qualche centimetro.

In conclusione, la quota di energia cinetica associata al movimento orizzontale del veicolo che un dosso rallentatore di piccole dimensioni può ragionevolmente estrarre è solo una piccola parte dei 34.722 J sopra calcolati.

Supponiamo comunque, per semplicità, che li possa estrarre tutti e 34.722 J, che il motore ce la faccia, che gli scossoni impressi agli occupanti del veicolo non contino, e così via.

Siccome per far tornare i conti ogni veicolo deve generare 116.035 J di energia per transito, detratti i 34.722 J ottimisticamente ricavabili dall’energia di traslazione orizzontale, restano 81.313 J da generare per ogni transito convertendo energia potenziale gravitazionale.

Sostituendo 81.313 J ai 116.035 J nei conti riportati all’inizio si arriva alla conclusione che l’auto non deve più superare un dislivello verticale di 11,828 metri, ma “solo” di 8,28 metri. Ancora decisamente troppo. E oltretutto facendo varie assunzioni “concessive”: che tutta l’energia cinetica del veicolo sia recuperabile; che l’efficienza del processo sia del 100%; e così via.

Assumendo che il dislivello massimo tollerabile per il dosso sia di una decina di centimetri e non certo 8,28 metri, la quota di energia recuperabile dalla forza-peso diventa irrisoria, circa 980 J per transito: un’inezia, pari a circa 0,27 Wh per transito. Il resto deve essere recuperato per rallentamento, sottraendo energia cinetica al veicolo, ma anche da qui non sembrano poter provenire più di 9-10 Wh per transito, ottimisticamente. Nel complesso, cifre dell’ordine dei 27-30mila kWh/anno assumendo che ogni veicolo, nel corso di una visita all’ipermercato, superi una sola volta un dosso a recupero energetico.

I conti cominciano a tornare pensando però che ad ogni visita all’ipermercato ogni veicolo debba oltrepassare 4 dossi. Per esempio, due entrando e due uscendo. Le notizie disponibili dicono che verranno installati due dossi, ma larghi come tutta la carreggiata, e più lunghi di quello sperimentale presentato in questi giorni.

A questo punto i conti sembra possano davvero tornare, seppure con diverse assunzioni ottimistiche da verificare nella pratica.

di Marco Mussini scritto il 27 Giugno 2013

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Molto interessante, Ma l’ing. Arturo Tavernari  ha pensato di sviluppare questa idea facendo spendere meno energia ai mezzi di passaggio, utilizzando semplicemente il loro peso viene accumulata dell’aria compressa e con questa dell’energia elettrica che non dovrà essere necessariamente accumulata.

 Caselli autostradali

AT-1003- Descrizione tecniica mod

SISTEMA STUDIATO PER CREARE ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA DAL PASSAGGIO DELLE AUTO, A VELOCITA’ MODERATA.

     Descrizione tecnica:

Il sistema è studiato per rpodurre energia elettrica utilizzando il peso dei veicoli durante il loro passaggio a velocità moderata che siano automobili, camions, ecc.

Ogni unità è formata da una struttura in profili metallici, da 1 leva centrale e da 2 leve laterali articolate in lamiera striata che, al passaggio dei veicoli, un lato della leva centrale si abbassa facendo salire l’altro lato, questi movimente, sia in discesa che in salita, agiscono direttamente sui 4 pistoni pneumatici i quali comprimono l’aria assorbita e la inviano direttamente nel serbatoio previsto a questo effetto. (vedi lo schema allegato AT-1007)

In effetti, ogni azione delle leve mobili, sia in discesa che in salita, produce aria compressa che è inviata, sotto pressione, al serbatoio.

L’aria compressa, così ottenuta, può essere utilizzata in due modi diversi:

-tale quale, per esempio per una fabbrica industriale a prossimità (tutti sanno che la produzione dell’aria compressa necessita energia per cui ha un certo costo!)

-oppure viene estratta dal serbatoio per azionare un sistema che fa girare una generatrice di corrente elettrica.

L’energia elettrica così ottenuta può essere utilizzata in due modi:

  1. sia direttamente in un circuito privato vendendola a degli utilizzatori industriali o privati.
  2. sia vendendola direttamente all’ENEL introducendola direttamente nel suo circuito di distribuzione esistente.

L’energia elettrica prodotta con una generatrice può essere di 10 kW.

Se il passaggio dei veicoli è molto importante si può aumentare la quantità di energia prodotta installando due (o più) serbatoi e far girare due (o più) generatyrici, simultaneamente.

Il principio del sistema è quello di poter accumulare l’energia ottenuta, nel nostro caso: “l’aria compressa”, (perchè l’accumulo dell’energia elettrica è troppo complesso) e poterla utilizzare quando l’energia elettrica diventa necessaria per esempio:

-al passaggio dei veicoli si accumula l’aria compressa riempendo i serbatoi previsti a questo effetto.

Il sistema è assolutamente pulito, non produce nessuna aggressione ambientale (alla natura o visivo) essendo un sistema interrato, non produce o non emana nessun gas tossico o nocivo e, per di più, il rumore generato dal sistema in funzione è insignificante.

Tutte le unità sono identiche e modulòari permettendo di realizzare un progetto personalizzato per ogni cliente secondo le sue necessità.

La manutenzione del sistema è assai semplice, ogni tre mesi è sufficiente aggiungere del grasso nei quattro cuscinetti porta-albero centrale e controllare lo stato dei pistoni pneumatici.

AT-1019 - Vue en perspective de l'installation complète

AT-1016- Vue frontale avec auto modAT-1017- Vue frontale avec camion (1) mod

AT-1015- Profilo con camion e 12 unità (2) mod

ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA DAL PASSAGGIO DELLE AUTO