В современном мире растет потребность в устойчивых и эффективных энергетических решениях, и инженеры Технологического центра Вирджинии по экономичным средствам систем и безопасности (CVeSS) сделали значительный шаг к удовлетворению этой потребности. Они разработали революционный метод выработки электроэнергии с помощью движущихся поездов, который может помочь в питании критически важного оборудования, поддерживающего железнодорожные системы, включая оборудование для обеспечения безопасности дорожного движения, беспроводную связь и мониторинг состояния пути.
Инновация CVeSS, разработанная в сотрудничестве с Лабораторией железнодорожных технологий, включает в себя улавливание высокой мощности, потребляемой движущимися поездами, и преобразование ее в полезную электроэнергию. Это важное событие, учитывая, что примерно 76% от общего количества путей на американских железных дорогах приходится на сельские районы, где не хватает электричества, необходимого для работы железнодорожных систем. Команда CVeSS осознала важность питания критически важного оборудования и решила найти более надежное и устойчивое решение.
Подход команды предполагает замену традиционных деревянных балок эксклюзивной стяжкой, расположенной под перилами, увенчанной тяжелой металлической планкой, прикрепленной к пружине. Когда колеса поезда движутся по рельсам, вес поезда перемещается по балке, запуская ряд шестерен, которые вращают генератор, вырабатывая энергию, которую можно хранить в батарее. Этот прототип был успешно протестирован в лаборатории, и компания Norfolk-Southern согласилась связать новую железную дорогу со своим участком пути, что позволило команде CVeSS собрать данные и оптимизировать конструкцию устройства.
Количество энергии, которое можно получить от проходящего поезда, впечатляет. По словам директора CVeSS Мехди Ахмадяна, каждое колесо проходящего поезда вырабатывает от 15 до 20 ватт энергии. Если мимо проезжает длинный поезд с 200 вагонами, это составляет 1,6 киловатта энергии. Эта энергия может быть использована для того, чтобы сделать пути более интеллектуальными, встроив в них датчики, обеспечив безопасность железных дорог и сократив углеродный след железнодорожных систем.
Эта система сбора энергии обеспечивает эффективное и устойчивое решение для питания критически важного оборудования, поддерживающего железнодорожные системы. Солнечные батареи могут быть повреждены или украдены, а генераторы пропана требуют обслуживания и дозаправки, что делает их ненадежными в отдаленных районах. Напротив, система сбора энергии, разработанная командой CVeSS, требует минимального обслуживания и защищена от кражи, что делает ее более надежным и устойчивым решением.
Развертывание этой инновационной системы сбора энергии имеет серьезные последствия для безопасности и устойчивости железнодорожных систем. Датчики системы могут отслеживать состояние гусениц, обнаруживая любые потенциальные проблемы до того, как они станут угрозой безопасности. Эта технология также может помочь сократить выбросы углерода от железнодорожных систем, способствуя глобальным усилиям по борьбе с изменением климата.
В заключение следует отметить, что разработка этой системы сбора энергии командой CVeSS и Лабораторией железнодорожных технологий является выдающимся достижением, позволяющим решить критические проблемы в области энергетики и устойчивого развития, с которыми сталкиваются железнодорожные системы. Это новшество представляет собой устойчивое и надежное решение, которое оказывает существенное влияние на безопасность и эффективность железнодорожных систем, делая их более интеллектуальными, безопасными и устойчивыми. Поскольку спрос на устойчивые и эффективные энергетические решения продолжает расти, система сбора энергии команды CVeSS является прекрасным примером того, как инновации могут помочь нам двигаться к более экологичному футуристическому будущему.