Gr; nes transport F; nf dôležité inovácie v technológii vozidiel
Dopravný priemysel je v pohybe. Od hybridných vrtuľníkov po efektívnejšie konvenčné vozidlá - predstavujeme päť inovačných trendov, ktoré by mohli formovať spôsoby dopravy budúcnosti.
1. Schudnite: nové materiály, chytré indukčné cievky
Aktuálnym príkladom toho je i3, nové, plne elektrické mestské auto od BMW. Tento automobil je vyrobený z hliníka a plastu vystuženého uhlíkovými vláknami, takže je o 30 - 50% ľahší ako oceľ. Ľahká karoséria modelu i3 vyvažuje váhu batérie, ktorá poháňa vozidlo, takže jazdné vlastnosti ako zrýchlenie, brzdenie a jazda v zákrutách sú rovnako dobré, ak nie lepšie, ako bežné automobily.
Vynálezcovia Norbert Enning a Ulrich Klages sa preslávili aj pri konštrukcii vozidiel. Finalisti súťaže European Inventor Award 2008 vyvinuli integrovaný samonosný systém vyrobený z hliníka, ktorý dáva rámu vozidla maximálnu stabilitu s minimálnou hmotnosťou.
Tiež nové spôsoby pohonu môže drasticky znížiť hmotnosť. Nevýhodou dopravných prostriedkov, ako sú elektrické autobusy a vlaky, ktoré využívajú iba batériu, je skutočnosť, že na zvládnutie svojich trás potrebujú veľmi veľké a ťažké jednotky. Pri akcelerácii alebo brzdení sa stratí veľa energie.
Tento problém rieši patentovaný koncept výrobcu vozidiel Bombardier Transportation GmbH, ktorý sa predáva pod značkou Primove. indukčný prenos energie - princíp, ktorý sa už používa pri nabíjaní elektrických zubných kefiek a iných domácich spotrebičov.
Elektrický prúd, ktorý preteká indukčnou cievkou v zemi, vytvára magnetické pole na nabíjanie prijímača energie namontovaného na vozidle. Traťové komponenty indukčnej slučky sa zapínajú iba vtedy, keď je vozidlo priamo nad nimi. Pretože nie sú potrebné ťažké batérie, sú takéto autobusy a vlaky ľahšie a spotrebúvajú oveľa menej energie.
2. Znížte odpor: opatrne posuňte po koľajniciach
Vynález je založený na špeciálnej úprave povrchu vozidla, ktorá spôsobuje, že sa pozdĺž vlaku vytvorí veľa malých vzdušných vírov, nie niekoľko veľkých. Takto vlak narazí na menší odpor vzduchu a hluk vetra sa pri jazde výrazne zníži.
Okrem toho sa zvyšuje komfort cestujúcich a znižuje sa hlukové zaťaženie ľudí a zvierat pozdĺž železničných tratí.
3. Integračné systémy: efektívnosť prostredníctvom návrhu
Ďalší patentový trend, ktorý - aspoň z hľadiska budúcich prínosov pre spoločnosť - má významný vplyv na energetickú účinnosť v dopravnom sektore, možno nájsť v oblasti filozofie dizajnu. Namiesto toho, aby dizajnéri iba vylepšovali jednotlivé komponenty v priebehu modelového cyklu, sa dizajnéri čoraz viac obracajú k navrhovaniu vozidiel tak, aby boli od začiatku energeticky efektívnejšie.
Palivové články tvoria integrovaný systém, ktorý generuje elektrinu pre klimatizáciu a prívod vody do lietadla a poháňa kolesá, keď sa lietadlo kotúľa po zemi.
Články môžu byť dokonca použité ako náhrada paliva ako zdroj energie pre motory pri zostupe, a teda pri nízkej požiadavke na výkon. To výrazne zlepšuje konštrukciu lietadla a energetická účinnosť a nižšie emisie sa stávajú kľúčovými cieľmi návrhu.
4. Opätovné použitie energie: menej paliva, viac vzduchu
Systém rekuperácie kinetickej energie (KERS) je osvedčená technológia pre Obnova a opätovné použitie brzdnej energie vozidla. Používa sa už v závodných automobiloch formuly 1 a série Le Mans a výrobcovia ako Volvo vyvíjajú podobné systémy aj pre osobné automobily.
Menej známy, ale rovnako inovatívny je systém vyvinutý britským vynálezcom Dr. Thomas Tsoi Hei Ma. Vyvinul ventilové usporiadanie na riadenie energie, pomocou ktorého Energia generovaná pri akcelerácii a brzdení sa ukladá ako stlačený vzduch v nádrži a nie ako elektrina v batérii. Vzduch sa potom podľa potreby prenáša medzi nádržou a batériou. Toto čisté a ľahké riešenie sa používa v hybridnom motore na stlačený vzduch, kde znižuje spotrebu energie a emisie CO2. Dokonca aj automobiloví giganti ako francúzsky výrobca Peugeot-Citroën považujú túto technológiu za samozrejmosť. Spoločnosť vlastní v tejto oblasti viac ako 80 patentov a plánuje zahájiť sériovú výrobu hybridných leteckých automobilov od roku 2016, čo by mohlo umožniť úsporu paliva až o 45% v porovnaní s vozidlami s konvenčnými pohonmi.
5. Zelená vo vzduchu: hybridné vrtuľníky a slnečné lietadlá
Nielen automobilový priemysel však hľadá nové možnosti pohonu. Ďalší patent od výrobcu lietadiel Airbus popisuje a inovatívny pohonný systém pre vrtuľníky: hlavný spaľovací motor je podporovaný elektromotorom, takže je možné variabilne regulovať rýchlosť rotora. Týmto spôsobom je možné optimalizovať spotrebu energie a prispôsobiť ju tomu, či vrtuľník štartuje, letí alebo pristáva. Systém tiež ukladá prebytočnú elektrinu, ktorú je možné použiť, keď je vyššia potreba energie.
Možno raz dokážeme obletieť svet bez akéhokoľvek konvenčného výkonu motora. To je cieľom projektu Solar Impulse dlhodobý projekt letu slnečnej energie zo Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu v Lausanne. Projektový tím skonštruoval lietadlo s rozpätím krídiel Airbusu A340, ktoré pomocou slnka nabíja cez svoje krídla 11 628 fotovoltaických článkov lítium-polymérnymi batériami, ktoré zase poháňajú jeho 10 hp motory a dvojlisté vrtule. Prebytočná energia sa ukladá počas dňa, aby lietadlo mohlo lietať aj v noci. V Európe a USA solárny pilot už absolvoval testovacie lety v trvaní až 26 hodín; Na budúci rok sa plánuje oboplávanie sveta.