Поиск способов преобразования вращения колеса в полезную энергию не является чем-то новым. Goodyear начала исследовать эту проблему много лет назад. Американский производитель шин рассматривал термоэлектрические и пьезоэлектрические компоненты. Идея была простой: превращать тепло и движение в электричество для зарядки аккумуляторов электромобилей или гибридных автомобилей.
Sumitomo стремится к тому же результату. Они просто выбрали другой путь.
Статическое трение в боковине шины
Sumitomo сотрудничала с Университетом Кансаи в Японии. Цель заключалась в использовании статического электричества. Этот заряд возникает из-за трения, а именно — трения, вызванного деформацией каркаса шины при движении.
Устройство выглядит как небольшая коробка. Она вставляется внутрь стандартной шины. Внутри этой коробки находятся два слоя резины. Каждый слой имеет электрод. Также там есть пленка с отрицательным зарядом, соприкасающаяся с пленкой с положительным зарядом.
При вращении шины пленки трутся друг о друга. Это генерирует статическое электричество, которое затем можно собрать.
«Система может питать датчики давления в шинах и другое маломощное оборудование автомобиля».
Исследователи говорят, что такая конструкция может питать датчики давления в шинах (TPMS). Возможно, и другие маломощные электрические компоненты. Они не опубликовали данные о емкости зарядки. Коробка небольшая, поэтому вырабатываемая энергия вряд ли будет огромной.
Можно ли установить несколько устройств в одну шину? Подключить их последовательно? Это может дать ощутимый результат.
Концепция Goodyear BH03
Это возвращает нас к Goodyear. Они представили свою собственную концепцию на Женевском автосалоне. Она называется BH03. Это пока просто концепт. Но он направлен на решение аналогичной задачи.
Шина сочетает в себе термоэлектрические и пьезоэлектрические элементы. Термоэлектрическая часть использует специальную текстуру резины «ультра-черного» цвета. Она поглощает тепло, которое поступает от солнца, когда автомобиль припаркован.
Пьезоэлектрическая часть вплетена в каркас шины. Она реагирует на качение и деформацию.
Goodyear не привела точных показателей производительности. Они лишь заявили, что это может увеличить запас хода электромобиля. Рекуперация энергии сейчас является ключевым фокусом для производителей.
На бумаге идея Goodyear выглядит привлекательно. Метод трения Sumitomo предлагает другой подход. Один полагается на тепло и давление, другой — на статический заряд, возникающий от движения.
Какой подход на самом деле вырабатывает энергию? Мы не узнаем, пока кто-то не создаст его и не протестирует. На данный момент оба варианта остаются концептами, ожидающими проверки в реальных условиях.
Энергогенерация Goodyear с помощью колесных дисков
Инженерные вопросы не ограничиваются самой шиной. Необходимо рассматривать систему преобразования энергии и подачу электричества на аккумулятор. Концепция подразумевает специфический дизайн диска, который служит мостом между резиной и модулем рекуперации энергии. Нам неизвестно, зависит ли выработка электроэнергии от скорости автомобиля. Goodyear не раскрывает эту информацию. Нет никаких сроков запуска продукта. Вообще никаких.
Это напоминает другой амбициозный проект. Audi работает над аналогичным решением. Их отдел исследований и разработок изучает возможность генерации энергии на основе подвески. Можно рассматривать это как систему рекуперации кинетической энергии. Но вместо торможения они собираются утилизировать тепло.
Утилизация тепла от трения в подвеске
Логика проста. Детали подвески нагреваются. По утверждению Audi, температура подскакивает до 100–125 °C. Этой тепловой энергии достаточно для полезного использования. Немецкий автопроизводитель разработал амортизатор, включающий генератор, синхронизированный с механическим движением детали.
«Audi утверждает, что температура подвески подскакивает до 100–125 °C.»
Идея заключается в утилизации этого побочного тепла. Преобразовании механического движения в электричество. Это эффективный способ рециркуляции энергии, которая в противном случае рассеивалась бы в воздухе.
Нет никаких планов по внедрению. Audi не сообщает дату выхода. Технология остается в лабораториях. Так же, как и решение Goodyear с колесным диском. Обе концепции демонстрируют направление развития отрасли. К утилизации каждой возможной джоуля энергии. Даже из тех компонентов, которые вибрируют и нагреваются.
