Преобразование колебания железнодорожных рельсов в электрическую энергию

Исследователями разработано и запатентовано устройство, способное преобразовывать колебания железнодорожных рельсов в электрическую энергию.

        Исследователями разработано и запатентовано устройство, способное преобразовывать колебания железнодорожных рельсов в электрическую энергию.

        Двигаясь по рельсам, колеса состава давят на них и вызывают вертикальные колебательные перемещения. Ученые создали энергетический сборщик, который, используя нерегулярное движение рельс, способен генерировать достаточно энергии для работы железнодорожного оборудования, такого как переключатели стрелок, системы контроля и световой индикации.

        Подобные устройства эффективны для сбора энергии в случае регулярного однонаправленного движения, в то время как рельсы колеблются вверх и вниз. Сборщик, разработанный коллективом исследователей Университета Стоуни Брук, способен преобразовывать колебательные вибрации железнодорожного пути в регулируемое однонаправленное вращательное движение, подобно тому, как выпрямитель делает из переменного тока постоянный. В списке авторов изобретения профессор кафедры механики Лэй Цзо (Lei Zuo), аспиранты Гопинат Редди Пенамали (Gopinath Reddy Penamalli), Тэн Лин (Teng Lin) и Джон Ван (John Wang).

        «У США самые протяженные железнодорожные пути в мире, около 140700 миль, которые часто развернуты в отдаленных районах», - говорит профессор Цзо. «Очень важно, но и очень дорого обеспечивать питанием отдаленную электрическую инфраструктуру, такую как сигнальные огни, стрелки и датчики контроля. Наше изобретение может получить 200 Ватт электрической энергии от перемещений железнодорожного пути и питать периферийные электрические устройства».

        По словам профессора Цзо, их технология устраняет основную проблему вибрации, преобразуя ее в однонаправленное вращение, что определяет высокую надежность и эффективность сборщика энергии. Маховик, используемый в устройстве, обеспечивает относительно постоянную скорость вращения, снижая механические нагрузки и способствуя повышению надежности. Стендовые испытания прототипа, проведенные учеными, выявили, что КПД преобразования энергии составляет от 55 до 72%.

        Профессор Лэй Цзо считает, что внедрение их изобретения может сэкономить десятки миллионов долларов, расходуемых на питание периферийных станционных устройств, и одновременно снизить выбросы углекислого газа на 3000 тонн ежегодно.

        Изобретение ученых из Стоуни Брук отмечено наградой «Лучшее устройство для сборки энергии» на 3-й конференции Сбор энергии и беспроводные сенсорные сети (Energy Harvesting and Wireless Sensor Networks USA), состоявшейся в Вашингтоне 7-8 ноября текущего года.