Treinen die zich over een spoorlijn bewegen, kunnen een nieuwe bron van energie worden. Dat is de conclusie van een onderzoek van wetenschappers aan de Virginia Polytechnic Institute and State University (Virginia Tech).
De Amerikaanse wetenschappers maakten bij de opwekking van de elektriciteit gebruik van het gewicht van de treinen om bij de passage een aantal generatoren in beweging te brengen. De onderzoekers wijzen erop dat de treinen op die manier langsheen de spoorlijnen een aantal diensten kunnen garanderen.
Duurzame oplossing
De wetenschappers van Virginia Tech hebben een nieuw type spoorwegbielzen die elektriciteit opwekken wanneer een trein passeert. Op die manier kan op afgelegen locaties stroom worden geleverd om intelligente spoorwegsystemen te bedienen. Het doel is om de energie van de bewegende treinen te benutten en om te zetten in bruikbare elektriciteit.
De onderzoekers wezen erop dat ongeveer 76 procent van de totale spoorwegnet in de Verenigde Staten zich in landelijke gebieden bevindt waar de elektriciteit die nodig is voor de werking van intelligente spoorwegsystemen ontbreekt. Deze systemen omvatten onder meer veiligheidsapparatuur, draadloze communicatie en instrumenten om de conditie van de spoorlijn op te volgen.
“Het is echter vaak niet gemakkelijk om op die locaties de nodige energie te leveren”, betogen de wetenschappers. “Zonnepanelen zijn gevoelig voor beschadiging of diefstal en stroomgeneratoren die op propaan werken moeten geregeld worden onderhouden en bijgetankt.”
“Het is dus belangrijk om een duurzamere oplossing te vinden om deze apparaten van energie te voorzien, diefstal tegen te gaan en waarbij slechts een minimaal onderhoud is vereist.”
Generator
De wetenschappers kwamen uiteindelijk met een nieuw type spoorbiels, die de conventionele houten dwarsliggers vervangt en is uitgerust om energie op te wekken. De biels, die onder het spoor wordt geplaatst, is voorzien van een zware metalen staaf die op een veer is gemonteerd.
De wielen van een passerende trein drukken op de staaf, waardoor een reeks tandwielen in werking wordt gesteld. Die tandwielen laten een generator draaien, waardoor elektriciteit wordt opgewekt en in een batterij kan worden opgeslagen.
Het concept werd vervolgens uitgetest op een gedeelte van een spoorlijn van Norfolk-Southern Railway. Vastgesteld werd dat elk treinwiel tussen 15 watt en 20 watt elektriciteit genereert. “Een trein met tweehonderd wagons zal op die manier 1,6 kilowatt kunnen opwekken”, zeggen de onderzoekers. “Op die manier is het mogelijk om voldoende energie op te slaan om de apparatuur langsheen de spoorlijn te voeden.”