UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO MÓDULO DE SUSTENTABILIDADE

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO - UNINOVE - UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO MÓDULO DE SUSTENTABILIDADE

Pneus Piezoelétricos

Resumo

Os veículos automotivos evoluem todo o ano pensando nisso desenvolvemos nosso projeto detectando um erro na engenharia e logo em seguida apresentando uma solução energética e limpa, os pneus criados pela empresa norte-americana Goodyear que captam energia elétrica por deformações na pista são a nova ideia para carros elétricos, híbridos comuns e híbridos plug-in. Iremos falar sobre sua economia em custo e sua eficiência energética melhorando assim o meio ambiente com soluções totalmente sustentáveis, e apresentaremos um protótipo que ilustra o pneu em carrinho de plástico e quando entra em atrito gera energia para dar carga a bateria do veículo, ascendendo assim pequenas luzes de LEDs que o veículo possui, falaremos sobre os custos de instalação desse serviço e os impostos cobrados em cima disso e com as taxas altas o carro com o tempo de funcionamento economizara dinheiro para pagar a tecnologia que economiza em manutenção barata, autonomia e combustível. Segundo os dados compensa em muito ter um veiculo hibrido plug-in, mas o Brasil atualmente não tem espaço para esses veículos.

Palavras-chave: veículos, híbridos, pneu, energia, elétrica.

Introdução

O trabalho a seguir fala sobre um pneu criado pela a empresa norte-americana Goodyear que mostra a visão de um novo conceito de engenharia do mundo que seria um pneu onde pudesse captar energia através da força de atrito com o solo. a ideia surgiu a partir de noções de energia limpa e de forma barata pensando assim nada melhor que transformar energia mecânica em energia elétrica totalmente limpa. O conceito dos pneus seria mais voltado a carros totalmente elétricos ou híbridos, mas poderia ser usado em carros que trabalham via combustão para levar energia a aparelhos simples como luzes de segurança, ar condicionado, som do veículo, lanternas, partida elétrica, vidros, travas entre outros.

Nosso grupo tem um gosto em comum que seria justamente “carros” então resolvemos desenvolver um trabalho onde possamos desfrutar do conhecimento e falar bem sobre o assunto. Tivemos uma ideia de um protótipo onde ilustramos através de cores por onde a energia é captada, onde ela fica acumulada, e conseguimos fazer a ilustração de funcionamento através de LEDs que vão se ascender conforme a energia é gerada dos pneus, em nosso protótipo o carro não tem motor para fazer andar, mas fica fácil entender que a energia gerada sai diretamente deles.

Junto com o carrinho tempos também um pneu ilustrando como seria colocado os sensores, e como seriam ligados e de que forma ele vai captar a energia gerada com o atrito com o chão assim que o carro começar a andar.

Piezoletricidade

A piezeletricidade é um nome dado a materiais que produzem energia quando pressionados em outras palavras significa “eletricidade por pressão”. Para que um cristal (quartzo, mica e calcita) seja piezoelétrico é que ele não tenha centro de simetria, uma vez que essa propriedade física tem sua origem justamente na anisotropia do cristal, ou seja, no fato da resposta do material a um estímulo externo não ser a mesma em todas as direções.

Ao ser pressionado, um material piezoelétrico começara a apresentar uma vibração elétrica ou uma mudança de polarização se o material estiver uma vibração espontânea e não nula para se obter energia elétrica.

Ao colocar uma pressão no material piezoelétrico, sua estrutura pode ser deformada, assim separado os centros gravitacionais de cargas positivas e negativas terão pequenos dipolos. As cargas internas do polo são canceladas e as distribuições das cargas ligadas aparecem na superfície dos cristais, em outras palavras, o material está polarizado. Essa vibração gera um campo elétrico e pode ser usada para transformar a energia mecânica em energia elétrica.

Quando temos um cristal sobre uma força mecânica externa, ou um campo elétrico estático com uma baixa frequência, o cristal se modifica. Essas modificações dependem do formato do cristal e da direção que ele é aplicado, enquanto que essas deformações dependem do material para acontecerem de forma correta.

BH-03

A Goodyear criou um novo pneu capaz de coletar energia elétrica e recarregar as baterias do seu carro, BH-03. O BH-03 possui placas que transformam o calor gerado pelo rolamento dos pneus em energia elétrica esse pneu coleta energia do calor gerado por eles e joga direto nas baterias, até mesmo com o carro parado ele capta calor dos rolamentos para energizar a bateria.

O segundo conceito chamado de “Triple Tube” contém três tubos que se encaixam à pressão de enchimento dos pneus, em sua resposta com o atrito entre o pneu e o asfalto temos uma eficiência maior do pneu em quilômetros rodados.

Triple tube

Esse pneu possui três câmaras internas. As câmaras estão próximas da banda de rodagem e perto das laterais interiores, laterais do pneu e no centro. O pneu necessita de uma bomba interna que movimenta o ar da câmara principal para as três câmaras individuais, ou tubos. O pneu se ajusta por conta própria em três posições diferentes dependendo da estrada onde está rodando, com os tubos o carro consegue maior segurança nas curvas e quando roda, com o inchaço reduzido dentro do tubo da parte interior, proporciona aos motoristas menos esforço em piso seco por meio de uma área de contato com o chão e com a inflação maximizada no tubo central ele fornece uma maior resistência à aquaplanagem por meio de uma parte de rodagem mais alta no centro do pneu dando ao seu condutor mais segurança.

Geradores piezoelétricos 

Os pesquisadores, Noaman Makki e Remon Pop-Iliev, da Universidade de Ontário, no Canadá, começaram a dar mais atenção para os nano geradores, minúsculos fios piezoelétricos que tem a maior atenção para gerar energia elétrica a pequenos aparelhos portáteis que usamos diariamente, como um isqueiro e botões eletrônicos.

Os pneus andam pelas ruas da cidade e tem deformações constantes e totalmente naturais, os nano geradores tem a habilidade de captar uma baixa energia, mas em conta do quanto rodar, o peso do veículo e o tamanho do seu aro, quanto maior mais energia é possível captar. Os nano fios de PZT (as iniciais químicas dos elementos usados na liga piezoelétrica tanato zirconato de chumbo). Os sensores já foram utilizados em pneus antes, mas não para gerar energia, mas servia como sensores de calibração de pneus que depois que utilizados eram desligados em seguida.

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