Корзина |  Ваша корзина пуста

Шины, генерирующие электроэнергию. Реально ли это?



Шины, генерирующие электроэнергию. Реально ли это? 13 Марта 2015

Шины, генерирующие электроэнергию. Реально ли это?


На автосалоне в Женеве Goodyear представила концепт-шины, которые способны вырабатывать электричество. Когда я впервые их увидел, я подумал: «Это потрясающе». Потом я подумал: «Это невозможно». Потом я сделал глубокий вдох, привел мысли в порядок и подумал: «Для этого будут нужны очень умные инженерные решения».

Шины Goodyear BH-03 предназначены для того, чтобы подзаряжать аккумуляторы гибридных автомобилей. Цель в том, чтобы увеличить запас хода при помощи постоянного источника энергии. Думаю, это отличная идея, и направление, в котором стоит работать, но опять же, проще сказать, чем сделать.

В Goodyear говорят, что шины используют комбинацию пьезо- и термоэлектрического вырабатывания энергии, при этом выполняя свою обычную работу по доставке транспортного средства из пункта A в пункт B. Но два упомянутых процесса находятся в прямом конфликте с нынешними задачами шин, и именно поэтому я думаю, что это сложнейшая инженерная головоломка, но также и отличная возможность радикально изменить дизайн автомобильных шин.

Проблема с пьезоэлектрическими материалами в том, что они используют давление – и вызываемую им деформацию – чтобы создавать электричество. Существует множество естественных и искусственных пьезоэлектриков, но ни один из них не является и эффективным, и мягким одновременно. Это проблема, потому что одно из главных достоинств пневматических шин в том, что они снижают вибрации, которые делают ход жестким. Хрупкая природа большинства пьезоэлектриков также исключает возможность их использования в прямом контакте с дорогой, то есть их нужно будет защищать слоем резины. В целом пьезоэлектрический материал должен быть исключительно эффективным, очень мягким и/или быть установленным на колесо телеги, чтобы получить достаточное количество мощности.

Термоэлектрические материалы используют для генерирования энергии не просто температуру, а разницу температур. Самые высокотехнологичные термоэлектрики имеют в основе полупроводники, поскольку нужны материалы и p-типа, и n-типа, чтобы создать ток. У термоэлектриков также есть оптимальная температура для вырабатывания энергии. Висмут и теллурид сурьмы достигают пика эффективности в приемлемом температурном диапазоне, но некоторые более эффективные материалы лучше всего работают при нескольких сотнях градусов по Цельсию, что намного выше, чем температура, при которой обычно используются шины (подождите! Я только что нашел хорошую причину, чтобы дымить покрышками?).

Разработчики также говорят, что шины могут поглощать тепло из солнечного света, чтобы создавать энергию, даже когда автомобиль стоит на парковке. Почему тогда не покрыть этим материалом всю машину? У Бэтмена с черным цветом хорошо получилось. Опять же, необходима разница температур, а шины, по словам создателей, поглощают тепло, а не рассеивают его (что, вероятно, должно происходить внутри шины, для чего будет нужна схема регулирования давления). Представители Goodyear, конечно, упоминали об охлаждающих углублениях, но не факт, что этого будет достаточно. Стандартные шины разработаны для того, чтобы рассеивать тепло для снижения износа, так что это будет значительный сдвиг в самой концепции.
Еще один недостаток – это цена. Только представьте себе стоимость дешевых низкокачественных покрышек. А теперь подумайте, сколько будут стоить все эти технологии, и во сколько обойдется поменять шину.

Как бы то ни было, даже после тщательного обдумывания я вернулся к мысли, что это потрясающе. Шины уже являются очень комплексным продуктом по своей структуре. Заставить их вырабатывать электроэнергию будет невероятно сложно. И именно поэтому нам нужно это сделать. Если инженеры, создающие эту технологию, справятся с преодолением препятствий, это означает, что мы получим отличный способ экологичного получения энергии. Если мы не будем мыслить масштабно, далеко мы не продвинемся. Желаю им успеха.