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#Tendances produits
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Moisson de l'énergie des routes
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Les nouvelles technologies capturent l'énergie ambiante et la convertissent en courant électrique
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Imaginez utiliser les millions de kilomètres de routes pavées autour du monde pour moissonner l'énergie. Indépendamment des coûts d'investissement initiaux exigés pour l'équipement et l'installation, cette source d'énergie est libre pour produire et n'exerce aucun effet inverse sur l'environnement. Au lieu de cela, elle emploie la lumière du soleil ou les vibrations mécaniques produites en des véhicules pour produire de l'énergie électrique.
L'énergie moissonnée des routes capture l'énergie ambiante inutilisée et la convertit en courant électrique. Cette électricité peut alors être employée pour actionner l'infrastructure routière telle que des lumières et des signaux. Elle peut être stockée dans des batteries pour l'usage une fois nécessaire ou introduite dans la grille d'alimentation électrique. Et, parce qu'il se sert du réseau routier existant, aucun espace de nouvelle terre ne doit être assigné.
Les normes internationales jouent une fonction clé dans le développement de ces solutions. Le Comité technique du CEI (comité technique) 47 développe des normes internationales pour des dispositifs de semi-conducteur comprenant ceux qui moissonnent l'énergie. Les batteries utilisées pour stocker l'énergie électrique se fondent sur le travail de standardisation du comité technique 21 du CEI. Le comité technique 8 du CEI et son sous-comité (Sc) 8A développent des normes pour des systèmes d'approvisionnement en l'électricité, y compris l'intégration de la puissance produite des sources d'énergie renouvelables et introduite dans la grille électrique. Un groupe de systèmes, énergie futée de SyC, a été récemment installé pour fournir la standardisation, la coordination et les conseils de niveau système dans les secteurs de la grille futée et de l'energie futée.
Là où la route rencontre le soleil
Des techniques ont été développées pour placer les modules photovoltaïques directement sur une couche de surface pour capturer l'énergie solaire. De l'énergie peut être moissonnée de plus de 16 millions de kilomètres de routes pavées autour du monde qui sont exposées à la lumière du soleil.
Cependant, l'installation des modules en verre sur des chaussées n'est aucun exploit facile. Les pneus de voiture doivent pouvoir saisir la couche de surface et les panneaux en verre doivent être durables et capables de résister aux poids lourds. Ombrageant des arbres, les bâtiments et les nuages peuvent réduire l'exposition au soleil.
En dépit de ces défis, plusieurs sociétés ont développé les modules photovoltaïques qui peuvent remplacer l'asphalte ou être placés directement sur les chaussées existantes. Tandis que ces solutions sont de propriété industrielle, elles se fondent sur des normes internationales développées par le comité technique 82 du CEI, qui est responsable des systèmes énergétiques photovoltaïques solaires.
Aux Etats-Unis, les chaussées solaires a développé les modules solaires qui incluent des microprocesseurs pour que des lumières de communication intelligente et de diode électroluminescente (LED) pour les lignes et le signage aussi bien que des éléments de chauffe fondent la neige et la glace. En France, la route solaire de Wattway actuellement trialled à travers le pays, incluant à l'entrée d'une cabine de péage d'autoroute pour actionner les portes et les machines de paiement. En Chine, une route de deux kilomètres a été construite dans la province de Shandong dans le but des réverbères et de contenir actionnants un système de neige-fonte sur la route. La sortie de virage, cependant, est limitée donnée le coût élevé de ces modules (picovolte) photovoltaïques et l'incertitude concernant les niveaux réels de l'énergie produits. Des solutions de rechange ont été suggérées : plaçant des panneaux de picovolte à côté des routes ou dans des secteurs non critiques tels que des aires de stationnement, des chemins de vélo et des allées.
Des générateurs thermoélectriques (TEGs) peuvent également être utilisés pour moissonner l'énergie des routes. Basé sur l'effet de Seebeck, TEGs peut convertir l'énergie géothermique – produite à partir du différentiel de la chaleur entre la couche de surface et les couches sous – en énergie électrique. Comme augmentations différentielles de la température, une énergie plus électrique est produite, rendant de ce fait cette technologie bien adaptée aux secteurs avec le temps extrêmement chaud. En 2017, le comité technique 47 du CEI a préparé le CEI 62830-2 séries de normes qui fournissent des méthodes pour évaluer la puissance thermique des couches minces utilisées dans l'énergie thermoélectrique moissonnant des dispositifs.
La recherche est actuellement en cours dans le sud-ouest des Etats-Unis pour examiner cette technologie et pour se servir potentiellement de elle dans les zones rurales et dans les aéroports aux voyants d'alimentation et aux capteurs du trafic.
Bonnes vibrations
Les vibrations produites par une conduite sur la route peuvent être employées pour produire de l'électricité.
La piézoélectricité est la charge électrique produite par certains cristaux quand un effort mécanique est appliqué. D'abord démontré en 1880 par les frères Pierre et Jacques Curie, l'effet piézoélectrique a seulement commencé à avoir des applications pratiques pendant les dernières trois décennies. Des normes pour la technologie piézoélectrique sont développées par le comité technique 49 du CEI, qui adresse les dispositifs piézoélectriques, diélectriques et électrostatiques.
Des cristaux piézoélectriques peuvent également être enfoncés sous une couche d'asphalte. Pendant que les voitures conduisent au-dessus de la route, les roues exercent une force qui des causes ces cristaux pour déformer et produire de l'énergie électrique. Cette énergie peut alors être employée pour actionner des réverbères ou peut être stockée dans des batteries pour une utilisation ultérieure. Le CEI 62830-1 séries, préparées par le comité technique 47 du CEI, inclut des méthodes pour évaluer les performances de l'énergie piézoélectrique basée sur vibration moissonnant des dispositifs.
Aux Etats-Unis, l'état de la Californie a investi USD 2,3 millions pour financer deux projets indépendants dans le but de déterminer la viabilité d'inclure les dispositifs piézoélectriques dans des routes pour moissonner l'énergie. Un procès semblable est en cours à l'université de Lancaster au Royaume-Uni. Cependant, les défis demeurent. Des facteurs qui augmentent l'efficacité piézoélectrique de route sont inversement liés à la longévité d'une route. Les routes avec l'importante circulation des véhicules résistants voyageant aux grandes vitesses produiront d'un plus grand résultat d'énergie comparé aux routes au peu de trafic, voitures légères et vitesses réduites.
On ne l'a pas également confirmé encore si les coûts liés aux routes de installation et de maintien incorporées avec la technologie piézoélectrique sont compensés par l'électricité se sont produits, donné sa efficacité de conversion d'énergie relativement basse. L'autre énergie moissonnant des solutions, telles que des modules de picovolte à côté des routes, peut être meilleur marché pour installer et produire des volumes plus élevés de l'électricité.
Et en bas de la route…
L'énergie moissonnant des solutions se servant des routes sont toujours à leurs parties. Puisqu'une grande partie de la recherche et développement actuelle a été entreprise par les entreprises privées anonymes, il y a de disponibilité publique limitée des données. Les coûts demeurent hauts indiqués le manque de production en série.
Certaines de ces solutions peuvent encore gagner la traction. Des technologies supplémentaires telles que des capteurs et des microprocesseurs ont pu être incorporées que des conditions d'infrastructure et de circulation des véhicules de moniteur en temps réel. De telles solutions compteront sur des normes développées par le Comité technique de joint d'ISO/IEC, le JTC 1/SC 25 pour des systèmes de microprocesseur et le comité technique 47 du CEI pour des capteurs. Il n'est pas encore clair quelles technologies, le cas échéant, seront mises en application. Mais l'enthousiasme demeure dans la poursuite des énergies renouvelables.