Mechaninė energija nuolat supa mus, ir labai dažnai – nemalonia vibracijų forma. Didžioji šios energijos yra nereguliarių svyravimų tipo, pavyzdžiui, kelių duobės sukelia transporto priemonės vertikalius svyravimus atsitiktiniais laiko tarpais. Tačiau energiją efektyviausia konvertuoti, kuomet mechaniniai judesiai yra reguliarūs ir vienos krypties.
Norėdami išspręsti šią problemą, Niujorko valstijos universiteto inžinierių komanda sukūrė naujovišką mechaninį konverterį, kuris nereguliarius svyruojamuosius judesius paverčia nuolatiniu sukamuoju judėjimu, panašiai kai elektros įtampos lygintuvas verčia kintamosios įtampos srovę nuolatine.
Mechaninio judėjimo lygintuvas vibracijas verčia elektros energija (nuotr. Gamintojo)
Vienas iš akivaizdžiausių tokio prietaiso panaudojimo būdas būtų jų įdiegimas automobilių amortizatoriuose.
Tyrimai patvirtino, kad toks regeneracinis amortizatorius, kuris elektra verstų automobilio virpesių energiją, kuri kitaip būtų prarandama kaip šiluma, gali generuoti pakankamai elektros įkrauti automobilio akumuliatorių ir leisti veikti pagrindiniams elektronikos prietaisams, taip sumažinant generatoriaus ir variklio apkrovą. Toks prietaisas gali pagerinti kuro sąnaudas 2-8%, priklausomai nuo transporto priemonės tipo, greičio ir kelio sąlygų. Amortizatorius gali būti montuojamas automobiliuose, sunkvežimiuose, autobusuose, traukiniuose.
Bandymų metu „Chevrolet Suburban“ modelio visureigiui važiuojant 25 km/h greičiu lygiu keliu, vienas regeneracinis amortizatorius generavo vidutiniškai 15 vatų elektros galios, o maksimumas siekdavo ir 100 vatų, o jo efektyvumas buvo 60-70%.
„Mes sukūrėme naujo tipo energijos konvertavimo mechanizmą, kurį pavadinome mechaninio judėjimo lygintuvu (angl. mechanical motion rectifier, MMR),“ - sakė Lei Zuo, grupės vadovas. „Jis svyruojamuosius judesius ir vibraciją keičia į tolygų vienakryptį sukamąjį judesį. Manau, kad jis padės išspręsti iššūkį, kaip didelio masto vibracijas paversti kitomis energijos rūšimis, be to, yra efektyvus ir didelio patikimumas“.
Ką tai reikštų vairuotojams? Pavyzdžiui, vidutinis automobilis su tokiais amortizatoriais gali generuoti maždaug 100-400 vatų energijos, tuo metu kai jo pagrindiniai prietaisai sunaudoja 250-350 vatų. Mokslininkų vertinimu, tai leistų sutaupyti apie 4% kuro automobiliams su vidaus degimo varikliais ir 8% hibridinėms mašinoms, ir atsipirktų per 2-3 metus. Sunkvežimiams mechaninio judėjimo lygintuvai atsipirktų dar greičiau – vos per 1-2 metus.
Jau pradėta šio prietaiso komercializacija – juos gaminti ir diegti ėmėsi nauja įmonė „Harvest Energy“.
