Áramot termel az autópálya

A ra’ananai székhelyű Innowattech alternatív energiatermelő rendszerének lelkét a cég által kifejlesztett piezoelektromos generátorok új generációja alkotja (Innowattech Piezo Elektric Generator – IPEG). A piezoelektromosság jelenségét a Curie testvérek fedezték fel 1880-ban: ha bizonyos kristályfajtákat, például kvarcot vagy turmalint, nyomás alá helyeznek és deformálnak, akkor a kristályok felszínén elektromos töltések jelennek meg. Később azt tapasztalták, hogy mindez fordítva is működik, tehát ha a kristályt elektromágneses térbe helyezik, akkor annak alakja deformálódik. A jelenségre számos, ma is használt technológia épül, ezen az elven működnek többek között a kvarckijelzők és a különböző nyomásérzékelők.

Az izraeli kutatók alapfeltételezése az volt, hogy a piezoelektromosság elvén működő, kis méretű generátorok az úttest burkolata alá helyezve képesek lehetnek felfogni és árammá átalakítani annak a mechanikus energiának a jelentős részét, amelyet a nagy sebességgel közlekedő járművek nyomás és vibráció formájában adnak le. A Haim Abramovich professzor által vezetett csapatnak többéves kutatómunkával sikerült egy olyan készüléket kifejlesztenie, amely állításuk szerint jó hatásfokkal képes erre az energiaátalakításra.

Több autó, több áram

A laboratóriumi kísérletek után 2009 februárjában kezdték a kültéri vizsgálatokat. Miután ezek sikeresnek bizonyultak, hozzáfogtak a technológia első telepítésének előkészítéséhez. A várhatóan idén áprilisban induló beruházást az izraeli állami útépítő vállalattal valósítják meg az ország egyik forgalmas autópálya-szakaszán. A piezoelektromos generátorokat ugyanis elsősorban olyan pályarészeken érdemes elhelyezni, ahol viszonylag sok jármű közlekedik, hiszen a megtermelt energia mennyisége ezzel egyenes arányban növekszik (ez az összefüggés a járművek tömegére is igaz).

A számítások szerint egy viszonylag nagy forgalmat lebonyolító, 1 km hosszú autópálya-szakasz egy óra alatt 500 KWh energiát képes megtermelni, ami nagyjából 600 háztartás átlagos áramfogyasztását fedezi. A kutatók azt is megbecsülték, hogy ha Izrael összes szóba jöhető gyorsforgalmi útszakaszát piezoelektromos generátorokkal szerelnék fel, a megtermelt energia óránként megközelítően 250 MWh lenne, ami nem elhanyagolható mennyiség (a paksi atomerőmű 1970 MWh-ra képes).

Környezetkímélő, és hamar megtérül

A számítások szerint az Innowattech technológiájával megetremelt 1 KWh energia költsége igen kedvező, vetekszik a szél- és geotermikus erőművekével. A beruházás a cég által közölt adatok szerint hat–tizenkét év alatt megtérül, ami a legjobb a ma ismert energiatermelő rendszerek között. A piezogenerátorok alkalmazása környezetbarát, és hatásfokuk lényegében független az időjárási viszonyoktól vagy a földrajzi körülményektől. Mivel a berendezésnek nincs mozgó alkatrésze, működése igen megbízható, élettartalmát huszonöt évre becsülik.

Az aszfalthoz és betonhoz egyformán illeszthető rendszert, új utak építésénél, illetve a régiek burkolatcseréjénél célszerű telepíteni. Fontos tulajdonsága, hogy az útfelület alatt 6-10 cm-re levő generátorok nem termelnek hőt, nem növelik a nyomvályúk kialakulásának veszélyét, és egyáltalán nem befolyásolják a járművek menettulajdonságait.

Magyarországi felhasználás

Az új technológia iránt természetesen világszerte óriási az érdeklődés. A rendszer hazai felhasználásának feltételeit az elmúlt hetekben az Állami Autópálya Kezelő Zrt. is vizsgálni kezdte, és már fel is vette a kapcsolatot az izraeli cég képviselőivel. Winkler-Virág András, az ÁAK Zrt. szóvivője elmondta, hogy a 2009-ben esedékes burkolatfelújításoknál kísérleti jelleggel akár már a nyáron működésbe léphet az első áramot termelő magyarországi autópálya-szakasz.

Ehhez azonban a felmerülő kérdések és az együttműködés feltételeinek tisztázása mellett a hazai szakembereknek is meg kell bizonyosodniuk a rendszer megbízható működéséről. Bár az egyeztetések még kezdeti stádiumban járnak, a társaság idei fenntartási tervei alapján az 1 km hosszú kísérleti szakasz legvalószínűbb helyszíne az M3-as autópálya Mogyoródhoz közel eső része lehet, ahol várhatóan júliusban kezdődik a burkolat cseréje.

Ha a technológia itthon is beválik, a forgalmasabb autópálya-szakaszok bekapcsolásával jelentős kapacitással bővülhet a hazai energetikai rendszer. Szakmai becslések ugyan még nem ismeretesek, de az így nyerhető elektromos teljesítmény rövid idő múlva akár a 100 megawattos nagyságrendet is elérheti.

Sok mindenre jó

Az Innowattech eljárásának lehetőségei már most túlmutatnak az autópályákon és a forgalmas gyorsforgalmi utakon. A cég speciális piezoelektromos generátorokat fejlesztett ki a vasúti sínekre és a repülőterek felszállópályájára jutó vibrációs energia átalakításához is.

A generátorok speciális változatai a felettük elhaladó járművek sebességét, súlyát és a forgalom nagyságát is képesek mérni. Az általuk megtermelt áram a téli időszakban az úttest jégmentesítésére fordítható egy speciális hőtermelő modul közbeiktatásával. Az új technológiával kapcsolatban olyan elképzelések is napvilágot láttak már, amelyek szerint a generátorok nem csupán a járművek mozgásának járulékos energiáit hasznosíthatják, hanem a forgalmas bevásárlóközpontokban vagy sétálóutcákban a burkolat alá helyezve a nyüzsgő embertömeget is munkára foghatják.