أخبارابتكارات ومبادرات

تسخير الطاقة الناتجة عن القطارات المتحركة وتحويلها إلى كهرباء قابلة للاستخدام

مقابل كل عجلة في القطار تمر يتم حصاد 15 إلى 20 وات من الطاقة.. ضمان حصاد طاقة أكبر لأنظمة الاستشعار الحيوية

كتب مصطفى شعبان

يريد مركز Virginia Tech لأنظمة المركبات والسلامة، ومختبر تقنيات السكك الحديدية تسخير الطاقة الناتجة عن القطارات المتحركة وتحويل هذه الطاقة إلى كهرباء قابلة للاستخدام.

ما يقرب من 76 % من إجمالي الأميال على خطوط السكك الحديدية الأمريكية في المناطق الريفية التي تفتقر إلى الكهرباء اللازمة لتشغيل أنظمة السكك الحديدية الذكية . تشتمل هذه الأنظمة الذكية على معدات مثل معدات السلامة على جانب الطريق، والاتصالات اللاسلكية ، وأجهزة مراقبة الصحة.

وفقًا لمدير مركز أنظمة المركبات والسلام،ة مهدي أحمديان، فإن توفير الطاقة لهذا العتاد قد يكون أمرًا صعبًا، الألواح الشمسية عرضة للتلف أو السرقة، ومولدات الطاقة التي تستخدم البروبان تتطلب الصيانة والتزود بالوقود.

نُشر البحث الذي تم تطويره لهذا المشروع في مجلة أبلايد إنيرجي، ووقائع مؤتمر السكك الحديدية المشترك ASME / IEEE ، حيث بدأ الباحثون للتوصل إلى حل أكثر ديمومة من شأنه أن يوفر الطاقة لهذه الأجهزة، وردع السرقة، ويتطلب الحد الأدنى من الصيانة.

بحث جار

بعد عدة سنوات من مراجعة التصميم ، ابتكر الباحثون نوعًا جديدًا من الأربطة يحل محل الصنف الخشبي التقليدي، ومجهز لتوليد الطاقة، ربطة عنقهم عالية التقنية، الموضوعة أسفل السكة، تعلوها قضيب معدني ثقيل مركب على زنبرك، عندما تمر عجلات القطار فوق السكة، يندفع وزن القطار لأسفل على هذا الشريط، مما يؤدي إلى تشغيل سلسلة من التروس، تقوم هذه التروس بتدوير المولد لتوليد الكهرباء، والتي يمكن تخزينها بعد ذلك في بطارية.

بعد تطوير هذه الفكرة القابلة للتطبيق، قام الفريق بعد ذلك بإنشاء نموذج أولي، اختبر الباحثون الجهاز بنجاح في المختبر، وبدأ أحمديان محادثات حول التكنولوجيا مع شركاء معروفين في الصناعة.

وافقت نورفولك-ساوثرن، على استضافة نشر السكك الحديدية الجديدة على جزء من مسارها في أغسطس الماضي، منذ ذلك الطرح، كان فريق البحث يجمع البيانات لتحديد مقدار الطاقة التي يمكن توليدها وأفضل الطرق لتحسين تصميم الجهاز.

سكة حديدية لغرض

مع مرور القطارات فوق السكك الحديدية، حصل الباحثون على صورة أوضح لمقدار الطاقة التي قد تنتجها وكيف يمكن استخدام هذه القوة.

قال أحمديان: “مقابل كل عجلة في القطار تمر، نحصد 15 إلى 20 وات من الطاقة”، “إذا كان لدينا قطار طويل ربما به 200 عربة سكة حديد، فهذا 800 عجلة، ينتج 1.6 كيلو وات، بمجرد أن نخزن هذه الطاقة، يمكننا استخدامها لجعل المسارات أكثر ذكاءً من خلال تضمين أجهزة استشعار فيها.”

قد يعني نشر نظام حصاد الطاقة توسيعًا أكبر لأنظمة الاستشعار الحيوية التي تحافظ على سلامة السكك الحديدية.
قال أحمديان: “القدرة على مراقبة المسار بهذه التكنولوجيا غائبة في الغالب، ليس لأننا لا نمتلك التكنولوجيا ، ولكن لأنه من الصعب إيصال الطاقة إلى المواقع البعيدة، حيث تكون هذه التقنيات مطلوبة”، “إذا بقينا ناجحين، فإن هذا يعد بأن يكون قفزة إلى الأمام لتوفير إمكانية الوصول إلى خطوط السكك الحديدية.”

تابعنا على تطبيق نبض

Comments

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

زر الذهاب إلى الأعلى
%d مدونون معجبون بهذه: