Při hledání alternativních zdrojů energie se sahá po stále inovativnějších konstrukcích. Ukázkovým příkladem je zařízení, pomocí kterého mohou brzdící vozidla, zejména nákladní, vyrábět elektřinu. Jak to funguje a jaké jsou možnosti využití?

Nelze popřít, že v nadcházejících letech, ne-li desetiletích, bude poptávka po výrobě elektřiny stoupat. Z tohoto důvodu se stále více prosazují alternativy i s relativně nízkou účinností. Navíc se často ukazuje, že díky úsporám plynoucím z velkého množství mohou taková zdánlivě neúčinná zařízení přinášet zcela hmatatelné výhody.

Jak mohou brzdící vozidla vyrábět elektřinu?

Podle fyziky nelze energii zničit, ale lze ji přeměnit. Konstruktéři se proto rozhodli využít kinetickou energii zpomalujících vozidel. Byly zkonstruovány speciální nájezdové desky, které se umisťují do povrchu vozovky v místech, kde auta brzdí (např. před dálničními sjezdy nebo parkovišti).

Pod deskami jsou umístěny aktuátory, které po stlačení brzdícím vozem generují elektrický proud. Čím je automobil těžší, tím více má kinetické energie, kterou lze při zpomalování přeměnit. Proto jsou v tomto řešení nejúčinnější nákladní automobily, i když brzdící automobily elektrickou energii také dokáží vyrobit.

K čemu se používá KEHV?

Výpočty vývojářů zařízení KEHV (Kinetic Energy Harvesting from Vehicles) pro rekuperaci brzdné energie ukazují, že jeden takový modul může ročně vyrobit přibližně 30 MWh elektřiny, a snížit tak uvolnění 11 tun CO2 do atmosféry. K tomu je zapotřebí instalovat zařízení do povrchu vozovky, po níž denně projede v průměru asi 9.000 vozidel. V praxi tedy stačí umístit KEHV do povrchu dálnice, aby bylo dosaženo výše uvedeného ročního objemu výroby elektřiny.

Vyvstává však otázka, zda je 30 MWh elektřiny hodně? Toto množství energie stačí na ujetí přibližně 30.000 kilometrů elektrickým tahačem s naloženým návěsem. V tomto smyslu se nejedná o nijak závratné číslo. Na druhou stranu průměrná roční spotřeba elektřiny na dálniční mýtné stanici v Itálii je 60 MWh, což je množství vyrobené dvěma moduly KEHV, a to už je něco, ne?

Od energie z parkoviště k energii pro malé město

Maximální účinnost tohoto řešení je ještě atraktivnější. Simulace ukazují, že instalací KEHV na silnici, po které denně projede v průměru 8.000 nákladních a 63.000 lehčích vozidel, se vyrobí přibližně 200 MWh, aniž by se vypustilo 70 tun CO2. To je množství energie, které spotřebuje malé město.

Je snadné vidět, že škálování tohoto řešení přináší dobré výsledky, ale nenamlouvejme si, že jednou budou ohromující. V praxi však nejde ani tak o brzdění automobilů pro pohon našich metropolí, ale o zpětné získávání jejich energie, dosud rozptylované v brzdových systémech jen zbytečným vyzařováním tepla.

Italské technické znalosti a první testy

Systém KEHV vyvinulo technologické centrum italské skupiny Autostrade per l’Italia – Movyon. To vyvíjí inteligentní dopravní systémy a řešení pro monitorování silniční infrastruktury. První funkční modul KEHV byl instalován na dálnici A1 v Toskánsku před výjezdem na parkoviště Arno Est.

Po testování v silničních podmínkách se plánuje instalace dalších modulů KEHV v rámci projektu Mercury Smart Sustainable Mobility. Jedná se o program skupiny Autostrade per l’Italia, jehož cílem je dekarbonizace Itálie, a to i s využitím digitalizace a nových forem mobility.