¿Cuánta energía se puede generar a partir de las vibraciones en carreteras o pavimentos?

A2A. Es cierto que el costo-beneficio de derivar la electricidad de los cristales a través de la electricidad piezoeléctrica es un proceso que limita la velocidad y se vuelve más ineficiente a medida que más energía se obtiene de ella. El cristal que se utiliza para encender chimeneas de gas se genera a partir de la energía del pulsador del botón combinado con un resorte que amplifica la potencia del empuje. En realidad, genera más de 100 voltios, pero con un amperaje extremadamente bajo, por lo que es útil para encender un flujo de gas natural, pero no para calentar nada en sí mismo. Hay muchos otros usos para la piezoelectricidad (micrófonos, relojes de cuarzo, el altavoz que emite pitidos en todos sus pequeños dispositivos electrónicos), y es absolutamente cierto que en este momento, los EE. UU. Utilizan metal incrustado en las calles con cristales que generan mensajes piezoeléctricos. para ayudar a controlar las luces de la calle al “saber” que alguien ha conducido hasta una intersección.

Aún así, todas estas aplicaciones utilizan MUY poca energía eléctrica real para hacer que sus procesos se realicen. No en el rango que podría usar para cargar una batería, mucho menos en una red eléctrica. Si bien la piezoelectricidad es interesante y útil, hay muchas otras formas de generar energía de manera mucho más eficiente y económica. No se equivoque, la energía generada por los automóviles en una carretera se “pierde” por la fricción y el calor, y teóricamente PODRÍA capturar esa PÉRDIDA de energía sin crear nueva energía o hacer que el automóvil pierda millas por galón, pero el costo-beneficio de hacerlo aunque sea posible, se acercaría a ser prohibitivo. Así que mi respuesta directa a tu pregunta es “No es suficiente para que valga la pena”. No hay necesidad real de calcular EXACTAMENTE cuánto se genera.

Jeje, probablemente escuchaste muchas historias de sentirse bien sobre esto en medios como “I jodidamente amo la ciencia”. La verdad es que los cristales piezoeléctricos no son tan adecuados para las generaciones de energía. Los cristales piezo responden a las diferencias de presión. Esto es generalmente en el orden de milivoltios para cristales grandes. Utilicé uno en un experimento que dio microvoltios con los que medí la velocidad de caída de las bolas pequeñas de plomo.

Aplicar un gran cristal piezoeléctrico bajo un pavimento sería extremadamente costoso y le daría muy poco voltaje para cualquier cosa. Se pierde mucha energía debido a la vibración en caminos de pavimentos, pero el uso de cristales piezo para generar energía no es el camino a seguir.

Lo que es un futuro posible para los cristales piezo en carreteras es usarlos para la tecnología de sensores. Por lo general, encendemos toda la noche en todas las autopistas y carreteras para que la gente pueda viajar allí en cualquier momento. Al usar cristales piezoeléctricos para detectar si hay alguien o no allí, podemos medir si las luces deben estar encendidas o apagadas.

Una compañía israelí comenzó un proyecto de prueba utilizando vibraciones creadas por vehículos para generar electricidad.

La compañía observa que, “la solución de Innowattech es capaz de producir cantidades significativas de electricidad, aproximadamente 400 kWh desde un tramo de 1 km de generadores a lo largo de la calzada doble (suponiendo que 600 vehículos atraviesan el segmento de la carretera en una hora), suficiente energía para alimentar a 600. -800 viviendas. ” Carreteras de recolección de energía en Israel | Diario de cosecha de energía

Sin embargo, un estudio realizado por Rex Garland de la Universidad de Standford calculó que la ejecución de esta tecnología no es rentable. Carreteras piezoeléctricas en California

Ninguna.

Los coches pierden la única energía que se puede obtener de una carretera. Y si diseña una carretera para generar electricidad, esto (quizás con excepción de condiciones de diseño realmente especiales) estará acompañado por un aumento comparable en el uso de combustible por el tráfico.

No se puede generar energía de la nada.

Sólo sé de 1 lugar donde esto podría ser práctico.

En el centro de Cannes, Francia, hay un paso elevado que vibra visiblemente. En un semáforo en rojo puede sentir que el automóvil se mueve hacia arriba y hacia abajo.

El hecho de que este es un camino elevado y que la vibración es enorme y constante me hace pensar que podría ser práctico (pero no usar piezoelectricidad)