Revoliucija? Studentai sukūrė elektromobilį, kuris pagamina daugiau energijos, nei sunaudoja

Sekite TechNaujienos Google

BMW kartu su JAV Clemson universiteto studentais pristatė neįprastą elektromobilio prototipą, kuris kasdienėmis sąlygomis gali pagaminti daugiau elektros energijos, nei jos sunaudoja važiuodamas.

„Deep Orange 17“, dar vadinamas „Luminetta“, nėra serijinei gamybai ruošiamas BMW modelis. Tai dvejus metus kurtas eksperimentinis automobilis, kurio tikslas buvo atsakyti į gerokai ambicingesnį klausimą: ar įmanoma sukonstruoti elektromobilį, kuriam įprasto kasdienio naudojimo metu beveik nebereikėtų išorinės įkrovimo infrastruktūros?

Saulės elementai nėra tik papildomas energijos šaltinis stogui ar elektronikai. Jie tapo viena pagrindinių automobilio energijos sistemos dalių ir elektrą gamina tiek automobiliui stovint, tiek važiuojant.

Po kelionės energijos liko dar 50 kilometrų atstumui nuvažiuoti

Įdomiausia projekto dalis – ne pats saulės elementų skaičius, o studentų atlikti energijos balanso skaičiavimai.

Naujausi straipsniai

4 min. skaitymo • prieš 1 val

NATO ruošiasi naujai karo realybei: kovai su dronais skirs 40 mlrd. dolerių – apžvalga

4 min. skaitymo • prieš 2 val

AMD perka startuolį „Taalas“ – stiprins pozicijas DI lustų rinkoje

4 min. skaitymo • prieš 7 val

Prastai miegate? 30 minučių šios fizinės veiklos jums padės labiausiai

Visi naujausi straipsniai →

Automobilio veikimas buvo modeliuojamas keturiose skirtingose pasaulio vietose: Grinvilyje JAV, Frankfurte Vokietijoje, Madride Ispanijoje ir Mumbajuje Indijoje. Skaičiavimams pasirinkta 20 kilometrų kasdienė kelionė – maždaug toks atstumas atitiko projekto pasirinktą tipinio miesto vairuotojo scenarijų.

Rezultatas nustebino net pačius kūrėjus.

BMW skelbia, kad įvertinus saulės energijos kiekį visose keturiose vietovėse, automobilis vidutiniškai sugeneruodavo tiek perteklinės energijos, kad jos pakaktų dar maždaug 50 kilometrų važiavimui. Kitaip tariant, 20 kilometrų kasdieniam maršrutui sunaudota energija buvo ne tik atgauta – jos likdavo daugiau.

Tai nereiškia, kad automobilis pažeidžia fizikos dėsnius ar energiją sukuria iš niekur. Papildoma elektra gaunama iš saulės, o teigiamą dienos energijos balansą pasiekti padeda ypač mažas automobilio svoris ir labai nedidelės energijos sąnaudos.

Svarbus ir faktas, kad automobiliai didžiąją paros dalį paprastai praleidžia stovėdami. Projekto autoriai būtent tai pavertė privalumu: kol transporto priemonė stovi automobilių aikštelėje, didelis jos paviršiaus plotas toliau renka saulės energiją.

Fotovoltiniai moduliai buvo sukurti kartu su Vokietijos Fraunhoferio saulės energetikos sistemų institutu ISE. Sistema suprojektuota taip, kad energijos gamyba tęstųsi net tada, kai dalį automobilio paviršiaus dengia šešėlis.

Panašia kryptimi eksperimentuoja ir didieji automobilių gamintojai. „Technaujienos.lt“ anksčiau rašė apie „Mercedes-Benz“ kuriamus saulės energiją generuojančius automobilio dažus, kuriais ateityje galėtų būti padengiama gerokai didesnė kėbulo dalis nei naudojant tradicines saulės baterijas.

Visa automobilio konstrukcija sukurta dėl vieno tikslo

Automobilis sveria tik apie 550 kilogramų – BMW teigimu, tai yra maždaug ketvirtadalis daugelio panašaus dydžio serijinių elektromobilių masės.

Tam panaudotas kelių medžiagų važiuoklės sprendimas. Keleivių apsaugai reikalingose vietose naudojamas konstrukcinis plienas, kitur – aliuminis, anglies pluošto elementai ir 3D spausdintos metalinės jungtys.

Ne mažiau dėmesio skirta aerodinamikai. Automobilio formą iš dalies įkvėpė dėžiažuvė – jos kūno forma leidžia išlaikyti santykinai didelį vidinį tūrį ir kartu sumažinti oro pasipriešinimą.

Automobilyje taip pat naudojamas regeneracinis stabdymas, išmanus sukimo momento paskirstymas ir specialiai optimizuotas elektros pavaros valdymas. Visa tai leidžia susigrąžinti dalį energijos ir kiek įmanoma sumažinti jos nuostolius.

Būtent energijos vartojimo mažinimas tampa vis svarbesne elektromobilių vystymo kryptimi. Kol vieni gamintojai didina akumuliatorių talpą, kiti bando tą patį nuvažiuojamą atstumą pasiekti naudojant mažiau energijos. „Technaujienos.lt“ jau rašė ir apie naujus akumuliatorių sprendimus, galinčius smarkiai padidinti elektromobilių nuvažiuojamą atstumą.

„Deep Orange 17“ kol kas nereikėtų vertinti kaip automobilio, kurį po kelerių metų bus galima nusipirkti BMW salone. Tai universitetinis tyrimų prototipas, sukurtas bendradarbiaujant su BMW mokslinių tyrimų ir plėtros komanda.

Projektą įgyvendino 16 Clemson universiteto automobilių inžinerijos magistrantų. Automobilis ir toliau bus naudojamas tyrimams universiteto tarptautiniame automobilių tyrimų centre CU-ICAR, o platesnei auditorijai jį planuojama parodyti 2027 m. CES technologijų parodoje Las Vegase.

Didžiausia „Luminetta“ reikšmė greičiausiai nėra pats pažadas visiškai atsisakyti įkrovimo stotelių. Lietuvoje, Vokietijoje ar Pietų Europoje to paties automobilio energijos balansas dėl skirtingo saulės kiekio neišvengiamai skirtųsi, o rezultatas priklausytų ir nuo nuvažiuojamo atstumo bei metų laiko.

Tačiau prototipas parodo kitą galimą elektromobilių vystymo kelią: vietoj vis didesnės baterijos galima mažinti automobilio masę ir energijos poreikį, o dalį sunaudotos elektros nuolat susigrąžinti tiesiog iš automobilio paviršiaus.

Šiuo atveju studentams pavyko nueiti dar toliau – jų sukurtame kasdienio naudojimo scenarijuje automobilis energijos surenka daugiau, nei jos reikia pačiai kelionei.