Hareket Halindeki Trenlerden Enerji Toplama
Kaynak : Yang Chen, Railway Teknoloji Laboratuvarı’ndaki enerji toplayıp depolayabilen bir rayı inceliyor (Kaynak: Alex Parrish for Virginia Tech)
Virginia Araç Sistemleri ve Güvenliği Teknoloji Merkezi (CVeSS) ve Demiryolu Teknolojileri Laboratuvarı, hareket eden trenlerin meydana getirdiği enerjiden yararlanmak ve bu enerjiyi kullanabilir elektriğe dönüştürmek istiyor.
Amerikan demiryolu hatlarındaki toplam millerin yaklaşık %76’sı, akıllı raylı sistemlerin işletilmesi için gerekli elektriğin bulunmadığı kırsal alanlardadır. Bu akıllı sistemler, yol kenarı güvenlik ekipmanı, kablosuz iletişim ve yol sağlığı monitörleri gibi donanımları içermektedir. CVeSS Yöneticisi Mehdi Ahmadian’a göre, bu donanıma enerji sağlamak zor olabilir. Güneş panelleri, hasar görmeye veya çalınmaya yatkındır ve propan kullanan elektrik jeneratörleri servis ve yakıt ikmali gerektirmektedir.
CVeSS’deki araştırmacılar, bu cihazlara enerji sağlayacak, hırsızlığı önleyecek ve minimum bakım gerektirecek daha dayanıklı bir çözüm bulmaya koyulmuştur.
Hareket Üzerine Araştırma
Birkaç yıl süren tasarım incelemesinin ardından CVeSS araştırmacıları, geleneksel ahşap çeşidin yerini alan ve güç üretecek donanıma sahip yeni bir tür bağlantı geliştirmiştir. Rayın altına yerleştirilen yüksek teknoloji ürünü bağlar, bir yaya monte edilen ağır metal bir çubukla donatılmıştır. Trenin tekerlekleri rayın üzerinden geçerken, trenin ağırlığı o çubuğu aşağı doğru iterek bir dizi dişliyi tetikler. Bu dişliler bir jeneratörü döndürerek elektrik üretir ve bu daha sonra bir bataryada depolanabilir.
Ekip, bu uygulanabilir fikri geliştirdikten sonra bir prototip oluşturmuştur. Araştırmacılar cihazı laboratuvarda başarılı bir şekilde test etmiş ve Ahmadian, tanıdık endüstri ortaklarıyla teknoloji hakkında görüşmelere başlamıştır. Norfolk-Southern Demiryolu, geçtiğimiz Ağustos ayında rayının bir bölümünde yeni demiryolunun kurulmasına ev sahipliği yapmayı kabul etmiştir. Bu lansmandan bu yana CVeSS ekibi, üretilebilecek güç miktarını ve cihazın tasarımını optimize etmenin en iyi yollarını belirlemek için veri toplamaktadır.
Amacı Olan Bir Ray
Trenler rayların üzerinden geçtikçe araştırmacılar ne kadar enerji üretebileceğini ve o enerjinin nasıl kullanabileceğini daha iyi anlamaya başlamıştırlar.
“Geçen her bir tren tekerleği için 15-20 watt enerji elde ediyoruz,” demiştir Ahmadian. “200 vagonu olan uzun bir trene sahipsek, bu da 800 tekerlekten 1,6 kilowatt enerji yapmaktadır. Bu enerjiyi bir kere depoladığımızda bunu, rayları içlerine sensör yerleştirerek daha akıllı hale getirmek için kullanabiliriz.”
Enerji toplama sistemlerini yerleştirmek, demiryollarını güvende tutan hayati sensör sistemlerinin daha fazla genişletilmesi anlamına gelebilir.
“Bu teknoloji ile rayları izleme yeteneği şu anda çok fazla kullanılmamaktadır, bunun sebebi de bu teknolojiye sahip olmamamız değil, enerjiyi o teknolojilerin gerektiği uzak konumlara getirmenin zor olmasıdır,” demiştir Ahmadian. “Başarılı olmaya devam edersek, bu, demiryolu raylarına enerji erişilebilirliği getirmek için ileriye doğru bir adım olmayı vaat etmektedir.”
Kaynak: techxplore.com
