A következőkben nagy vonalakban ismertetek néhány bejelentést, amelyekre a rendezvények alkalmával kerítenek sort tulajdonosaik. Ezek közül néhány több száz watt, vagy több tíz kilowatt energia biztosítására képes nagy teljesítményű haszonjárművek számára is, és alapvetően a lengéscsillapítókat, aktív felfüggesztéseket, termoelektromos és fotoelektromos hatásokat használják ki. Az energiabegyűjtési megoldások azonban a jövőben sokkal finomabb részletekben is megjelennek, például vezeték nélkül működő, seregnyi szenzor és beavatkozó képében, amelyek a működési fizikai paraméterek folyamatos monitorozása útján segítik elő az energiatakarékos üzemelést, és egyben teszik szükségtelenné a drága és nehéz rézhuzalozást. Ezek az Energy Harvesting Europe rendezvény főbb központi kérdései közé tartoznak, különös tekintettel a vezeték nélküli szenzortechnológiákra.
Az IDTech Ex az Electric Vehicles Land, Sea & Air Europe 2011-en ismerteti a fotoelektromos, dinamikus és termoelektromos energiabegyűjtési megoldások előnyeit és hátulütőit a járműipari alkalmazásokban, és áttekinti a közeljövő várható fordulatait. A konferencián az asola Automotive nevű járműipari beszállító bemutatja rekordnak számító, 130 W csúcsteljesítményű, tetőbe épített napelemes rendszerét, amely az idén gyártásba kerülő, Fisker Karma hibrid sportkocsiba kerül. Jelenleg ez számít a legnagyobb méretű és teljesítményű, autóiparban sorozatgyártásban használt, napelemes tetőnek.
A járműipari energiabegyűjtési technológiák fejlesztésekor az innovátorok elsősorban a forgómozgási energia kihasználására összpontosítottak. Ennek keretében fejlesztették ki a fékezéskor energia-visszatápláló rendszereket, a tengeri hajók számára a vitorlázáskor energiát visszatápláló hajócsavarokat, vagy a tisztán elektromos könnyűrepülőgépek vitorlázó üzemmódban energia-visszatöltőként működő propellereit. A fejlesztők ígéretesnek látták a mikroméretű vibrációs energiákat és hulladékhőt hasznosító rendszerek kutatását.
Jelenleg nagyon kevés, kereskedelmileg elérhető megoldás létezik lineáris mozgási energia kihasználására a néhányszor tíz watt és tíz kilowatt közötti teljesítmény-értéktartományra, azonban az MIT-ről (Massachusetts Műszaki Egyetem, USA) kivált Levant Power egyike azon keveseknek, akik fejlesztettek ki erre megoldást. Az általuk feltalált, energiabegyűjtő csillapítótagok egy busz- vagy teherautó-méretű járműben akár párszor tíz kilowatt energia visszatermelésére is képesek. E rendszerek alkalmazásait jelenleg különféle járművekben, személyautókban, tehergépjárművekben, katonai járművekben, építőipari gépekben, valamint tengerészeti járművekben (pl. AUV2-kben) is tesztelik. A vállalat GenShock nevű, szárazföldi járművekhez fejlesztett megoldása az energiabegyűjtésen kívül remek eszköz a menetkomfort javítására is, hiszen voltaképp dinamikus rugózáscsillapítást valósít meg.
Visszatérve a forgómozgásból eredő mozgási energiák kihasználásához, az imént említett AUV-kben például a vízfelszínre visszatéréskor a víz hullámzásából adódó energiákat ki lehet használni, amelyet napenergia-begyűjtéssel is lehet kombinálni, és ezzel többmódú energiabegyűjtő rendszert létrehozni. Ezek a megoldások olyan vadonatúj piacok előtt nyitják meg a kapukat, mint amilyen a mintegy egy évvel ezelőtt a Valence Technology-Bénéteau Group együttműködés eredménye volt. A mérföldkőnek számító bejelentés előtt a jachtkategóriás tengeri hajók között elektromos járművet nem ismerhettünk, ezek többségében dízelmotoros járművek voltak, amelyek a lakórészlegek működtetéséhez is e motorok teljesítményére hagyatkoztak a hajó lehorgonyzott állapotában, és sok vízi jármű esetében zajos, drága és igen környezetszennyező üzemeltetést jelentett. A Valence Technology és a világ legnagyobb jachtgyártójaként ismert, 22 gyártó telephellyel és a világ több mint 50 országában 450 viszonteladóval rendelkező Bénéteau Group leányvállalata, a BJ Technologie között született, több évre kiterjedő beszállítói viszony épp ezért nagy jelentőségű volt. A 2010 elején született megegyezés keretében a Valence arra szerződött a Bénéteau-val, hogy ez utóbbi hibrid elektromos vízi járművei számára kizárólagos partnerként energiatárolási megoldásokat szolgáltat. A Valence ZF Marine nevű, moduláris, energia-visszatápláló akkumulátor-rendszereit a Bénéteau és partnerei hibridelektromos jachtjaiba, vitorlásaiba és motorcsónakjaiba építik be.
A jachtoknál vitorlázó üzemmód esetén adott a lehetőség az ilyenkor a hajótest puszta haladásától forgó hajócsavar által termelt energia akkumulátorokban történő letárolására, természetesen az esetleges napenergia-begyűjtés mellett is. Normál üzemeltetési körülmények között a hajósnak a dízelmotorokat be sem kell indítani ahhoz, hogy járművével elhagyja a kikötőt, vagy visszatérjen oda, pusztán a szél és/vagy a telepek által adott energia elegendő mindehhez. A lítiumion-technológiás telepek a hajó lehorgonyzott állapotában is képesek az üzemeltetéshez szükséges energia biztosítására. A Valence a BJ-vel kötött szerződésében azt vállalta, hogy biztosítja ezeket a moduláris, méretezhető energiatároló rendszereket a hibrid elektromos jachtok, vitorlások és motorcsónakok számára.
"A tengeri hajózási hajtásrendszerek, energiatermelés, energiatárolás és energiamenedzsment tekintetében ez nem puszta fejlődés, hanem forradalom" - mondta Robert L. Kanode, a Valence Technology elnök-vezérigazgatója, aki a 2011. júniusi Electric Vehicles Land Sea Air kiállításon is tart majd előadást. "A Bénéteau új mércét fog állítani ezekkel a rendszerekkel a környezetbarát polgári hajózásban, amely a világ kikötőit tisztábbá, csendesebbé és biztonságosabbá teszi. Nagyon örülünk, hogy az előrelátóan gondolkozó Bénéteau Group a mi ZF Marine rendszereinket fogja használni erre a célra."
Az Energy Harvesting Europe 2011 szakeseményen a hangsúly nem elsősorban a járműveken, hanem a kisebb méretű, elektromos eszközök tápellátásán lesz. A Princeton Egyetem gumira nyomtatott piezoelektromos szalagokat fog bemutatni, amelyeket rugalmas energiaátalakításra terveztek. Az ETH Zürich szőtt textilárukba integrált elektronikát prezentál, az így készülő, intelligens szövet iránt a Mercedes-Benz állítólag nagyon érdeklődik. A Smartex elektronikus textilárukhoz fejlesztett szenzorintegrációt jelent be a nagyérdeműnek, a CETEMMSA szintén textilipari bejelentéssel készül, a Marlow Industries pedig kis hőmérséklet-változású, vízi, légi vagy szilárd hőforrásokhoz és hőnyelőkhöz optimalizált energiabegyűjtő rendszert ismertet. Járműipari vonatkozású fejlesztésként az érdeklődők a Holst Centre/IMEC intelligens gumiabroncsokhoz fejlesztett energiabegyűjtési megoldását, valamint az Eindhoveni Műszaki Egyetem energiabegyűjtő, aktív felfüggesztési rendszerét ismerhetik meg. Az energiabegyűjtéshez kötődő tárolási megoldásként többek között különböző szuperkondenzátor-rendszereket prezentálnak majd a fejlesztők, amelyek között elképzelhető, hogy szerepelni fog a jövő járműveinek strukturális sérülések érzékelésére, energiabegyűjtésre, -tárolásra és -átalakításra képes, intelligens burkolatának alapja is.
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma (DOE) és a Flexible Electronics Concepts vállalat mindkét eseményen jelen lesz. A US DOE termoelektromos generátorokat tesztel az autómotorokban keletkező hulladék hő elektromos energiává alakítására, amelyek a Chevrolet Volt, Chevrolet Suburban, Ford Fusion és BMW X6 járművekben debütálnak. A termoelektromos generátorok első generációjától azt várják, hogy kb. 5%-kal gazdaságosabbá teszik a járművek üzemeltetését üzemanyag-fogyasztás szempontjából, továbbá a remények szerint kellő alapot biztosítanak a Ford és General Motors termoelektromos hűtő-/fűtőrendszereinek fejlesztéséhez. Ez utóbbi, zónás elven működő, hőmérséklet-szabályozó, termoelektromosság-alapú megoldás utasonként képes szabályozni a hőmérsékletet, és erre kb. 630 W energia árán képes, szemben a teljes utaskabint hűtő, 3,5-4,5 kW teljesítményű rendszerekkel. A légkondicionálókban jelenleg elterjedt R134a típusnevű gáz üvegházhatása a legsúlyosabb forrásnak tartott szén-dioxidénak ezerháromszázszorosa. A fejlesztés fontosságát jól jelzi, hogy a DOE a National Science Foundation szervezettel 9 szerződést kötött ipari partnerekkel együttműködő egyetemekkel a termoelektromos rendszerek hatékonyságának fejlesztésére. A Flexible Electronics Concepts ezekből a munkákból a nyomtatott és flexibilis áramköri hordozók fejlesztésével veszi ki részét: a kifejezetten elektromos járművekhez fejlesztett T-Ink technológia kb. 40%-kal csökkenti az elektromos hordozók helyigényét, tömegét és költségeit, és kiváló partnere lehet a szárazföldi, vízi és légi járművek intelligens burkolatának fejlesztéséhez.
További információ:
Energy Harvesting & Storage Europe 2011
Electric Vehicles Land, Sea & Air Europe 2011
Flexible Electronics Concepts
1: az angol nyelvű szakirodalomban "energy harvesting" gyűjtőnéven ismert megoldások lényege, hogy a működéshez szükséges energiát a rendszer külső forrás(ok)ból (nap-, termikus-, mozgási, szélenergia stb.) nyerik
2: AUV (Autonomous Underwater Vehicle): önműködő víz alatti jármű
