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Il suono dei carri genera energia

30.11.2012

Gli ingegneri della Stonebrook University hanno ricevuto un premio nazionale per lo sviluppo innovativo di un dispositivo che sfrutta l'energia delle vibrazioni delle ferrovie. Ciò può far risparmiare milioni di dollari all'anno e allo stesso tempo ridurre le emissioni di anidride carbonica nell'ambiente. Il lavoro del team di sviluppo è stato riconosciuto alla conferenza scientifica annuale tenutasi a Washington il 7-8 novembre 2012.

Un team di Stonebrook, guidato dal professor Lei Zao e da due studenti laureati Deng Ling e John Wang del Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell'Energy Research Center of Science and Technology, hanno sviluppato un nuovo modo per trasformare le vibrazioni irregolari e caotiche dei binari ferroviari come un treno passa in modo ordinato, regolare e unidirezionale. Questo è simile a come un raddrizzatore elettrico converte AC in DC. L'essenza del funzionamento di questo dispositivo è molto semplice: la vibrazione viene catturata dall'oscillazione che oscilla su e giù, fanno girare l'ingranaggio, che ruota l'albero di un piccolo generatore esattamente in una direzione. Così avviene la trasformazione delle oscillazioni caotiche in periodiche. L'energia ricevuta è sufficiente per controllare tutti i tipi di sensori e interruttori a bassa tensione.

Il professor Zao ritiene che questa invenzione farà risparmiare oltre 10 milioni di dollari sui costi dell'elettricità ferroviaria nel solo Stato di New York, riducendo al contempo 3000 tonnellate di emissioni di CO2 all'anno.

"Gli Stati Uniti hanno la rete di binari ferroviari più lunga del mondo, circa 140700 km, che spesso si trovano in aree lontane dai centri urbani. Ed è molto importante che la cosiddetta rete di segnalamento, che fa parte dell'infrastruttura elettrica di una moderna ferrovia, è gestito ovunque. Questi sono i semafori e tutti i tipi di semafori, frecce automatiche e sensori di controllo del traffico", afferma il professor Zao. "La nostra invenzione aiuterà a ottenere fino a 200 watt di elettricità con un solo passaggio treno."

I moderni modi di trasporto soddisfano le esigenze dell'umanità nel rapido movimento di persone e merci su varie distanze. Ma con l'attuale livello di sviluppo tecnologico, i trasporti non sono economici: una parte significativa dell'energia utilizzata viene persa. A causa di tutti i tipi di vibrazioni, scuotimento, accelerazione, frenata, ecc. l'energia viene irrimediabilmente dissipata nell'ambiente. Gli scienziati hanno cercato a lungo di trovarne un uso, ma i dispositivi si sono rivelati complessi e costosi. E oggi, con l'aiuto di un nuovo dispositivo, questa energia meccanica può essere convertita con successo in energia elettrica.

Il team del professor Zao ha lavorato per convertire l'energia vibrazionale in energia elettrica negli ultimi anni. Propongono di utilizzare l'energia delle vibrazioni da un'ampia varietà di fonti, inclusi treni, automobili e onde oceaniche.

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