Piastrelle smart che producono energia… camminandoci sopra

12/09/2017 – Negli ultimi anni alcune società hanno sviluppato una tecnologia innovativa capace di creare energia elettrica pulita e totalmente riciclabile semplicemente sfruttando l’energia cinetica prodotta dai pedoni camminando.
Il principio di funzionamento è piuttosto semplice e in definitiva lo stesso per tutti i prodotti finora studiati: è sufficiente la semplice pressione esercitata dai piedi su un particolare pavimento dotato di piastrelle smart, che consentono alla superficie di abbassarsi di pochi millimetri per poi ritornare al proprio posto, e l’energia cinetica prodotta viene trasformata in energia elettrica eventualmente accumulata in batterie per il suo utilizzo in un secondo momento.

Le piastrelle smart possono essere inserite nelle tradizionali pavimentazioni in luoghi d’aggregazione come scuole, discoteche e centri commerciali o lungo i percorsi pedonali cittadini. Se si considera che un qualsiasi punto di una strada affollata può ricevere fino a 50.000 passi al giorno ci si rende conto delle infinite potenzialità insite in questa tecnologia.

Tra le compagnie più note in questo settore troviamo Pavegen e Energy floors ma anche una start up italiana, Veranu.

Pavegen Systems è una società inglese, con sede a Londra, fondata nel 2009 da Laurence Kemball-Cook e operante nel settore della tecnologia applicata alle energie rinnovabili. Pavegen usa quello che definisce un ibrido tecnologia di scatola nera per convertire l’energia di un passo in energia elettrica, una soluzione di meccanismi che comprendono sia l’effetto di induzione elettrica sia l’effetto piezoelettrico, utilizzando bobine di rame e magneti.

Ogni mattonella è in grado di generare fino a 7 watt (11 Volt in DC) per passo – energia sufficiente a far brillare per 30 secondi un lampione dotato di LED.

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Le mattonelle Pavegen, inoltre, sono realizzate per l’80% attraverso l’uso di materiali riciclati, come ad esempio pneumatici di camion e auto, o cemento recuperato da opere in via di distruzione. Altri punti di forza sono i tempi d’installazione veloci e la lunga vita del prodotto che ha un ciclo di vita stimato intorno ai 5 anni, o 20 milioni di passi. Inoltre il materiale è stato presentato come completamente impermeabile a seguito della sua installazione in una piscina ad una profondità di 1 metro sott’acqua.

Al momento l’ostacolo maggiore per la commercializzazione e l’utilizzo su larga scala di Pavegen System, come del resto delle altre pavimentazioni intelligenti, è costituito dal costo, il quale, secondo i portavoce dell’azienda, dovrebbe essere abbattuto drasticamente non appena saranno trovati gli investimenti, che consentiranno una produzione di massa e l’abbattimento del costo di produzione delle piastrelle. Lo scopo è quello di portare il costo del materiale Pavegen vicino a quello delle normali pavimentazioni, spingendo verso la trasformazione delle città del futuro.

Il Pavegen System è stato installato durante i Giochi Olimpici di Londra del 2012, nella zona urbana presente tra lo stadio ed il centro commerciale di Westfield Stratford City (primo ordine commerciale ricevuto dall’azienda) sfruttandolo per l’illuminazione pubblica e per la segnaletica stradale luminosa. Ad oggi i progetti ultimati in tutto il mondo da Pavegen sono più di 100 con applicazione in svariati ambiti, stazioni ferroviarie, shopping centres, aereoporti e spazi pubblici in genere.

Energy Floors è un azienda fondata nel 2007 nei Paesi Bassi, che ha lanciato con successo la prima superficie da ballo capace di generare energia.

La loro attività ha inizio progettando il Sustainable Dance Floor. Dopo alcuni anni passati girando attraverso vari paesi a promuovere il prodotto nel 2010 hanno iniziato a sviluppare un pavimento energetico per applicazioni in larga scala , il Sustainable Energy Floor .

Alla fine del 2012 sono state realizzate 17 installazioni di Sustainable Dance Floor permanenti ed eventi in 69 diverse città di 18 paesi, raggiungendo tutti i continenti. Fino al 2012 hanno camminato nei loro pavimenti 950.000 persone che hanno generato 2 miliardi di joule.

Il Sustainable Dance Floor è costituito da tanti moduli connessi fra loro tramite un sistema di accoppiamento magnetico specificamente progettato.

Uno degli aspetti più importanti del Sustainable Dance Floor è il suo sistema di feedback. Le persone che ballano sul pavimento devono capire che sono loro stesse a produrre l’energia per alimentare il Dance Floor. Il feedback di base sono le luci a LED che si accendono e cambiano colore ad ogni passo. Questo è chiamato Effect Generator.

Il Sustainable Energy Floor è un sistema personalizzabile, completamente riciclabile, modulare , integrabile alla pavimentazione ed ha un’efficienza del 50% nella conversione da energia cinetica ad energia elettrica.

Questa tecnologia è applicabile in luoghi con alto flusso di passi , come stadi, aeroporti, stazioni ferroviarie, centri commerciali, edifici e piazze. L’elettricità prodotta può essere immessa nella rete o utilizzata per alimentare i sistemi locali come lampioni o sistemi di informazione etc. La superficie dei moduli può flettere da 10 a 20 mm a seconda dei diversi tipi di movimento (salto, danza, corsa).

La potenza prodotta è al massimo 5 Watt per passo, prodotti solo con un piccolo spostamento verticale. Le piastrelle sono di dimensioni 75cmx75cm, facili da installare e altamente personalizzabili con l’effetto della luce, loghi, colori e materiali.

Il prezzo varia a seconda delle esigenze dell’utente. Tra i servizi offerti non vi è solo la possibilità di acquisto ma anche di noleggio.

I costi medi sono: Sustainable Dance Floor (75×75 cm): tra i 2.000 Euro e 2.750 euro a seconda della quantità dell’ordine. Sustainable Energy Floor (75×75 cm): tra 500 euro e 1.700 euro per ogni mattonella, a seconda della quantità di interattività e dell’ordine. Per affittare il Sustainable Dance Floor o il Sustainable Energy Floor: dai 60 Euro ai 70 Euro per mattonella al giorno.

Veranu ha vinto la Startup Battle di Cagliari dell’ aprile 2016 e mira a diventare la prima azienda Italiana a brevettare e commercializzare un pavimento in grado di generare energia elettrica al passaggio dei pedoni.

Anche con Veranu siamo di fronte ad una struttura totalmente riciclabile, ciò che differenzia il sistema proposto da Veranu rispetto a quello dei concorrenti internazionali è la realizzazione di una struttura invisibile all’utilizzatore e di dimensioni modeste, la semplicità di intervento in caso di guasti (semplice sostituzione del singolo modulo non funzionante) e l’obiettivo di essere integrabile a tutte le pavimentazioni presenti in commercio, permettendo dunque sinergie con aziende che operano in segmenti di mercato differenti come ceramica, parquet, vinile, resilienti, etc.

Il pavimento proposto da Veranu verrà denominato Smart Energy Floor (SEF).

Il SEF sarà costituito: dal PVDF-TrFE, un foglio plastico piezoelettrico di spessore di 110 μm, componentistica elettronica come resistori, condensatori e diodi, altri materiali plastici elastici.

Il sistema avrà uno spessore di 2cm potrà essere integrato in strutture rigide, come ad esempio mattonelle o parquet, su strutture flessibili o steso sopra una pavimentazione già esistente come un tappeto.



Queste caratteristiche permetteranno: nel primo caso di rendere invisibile la tecnologia utilizzata, in questo modo si penserà di camminare su un pavimento tradizionale, nel secondo caso di facilitare l’installazione del SEF senza dover rimuovere la pavimentazione già presente.

Il SEF può essere diviso in due categorie:

– isolato (stand alone);

– connessi in rete (grid connected).

I sistemi isolati, proprio per il fatto di non essere collegati alla rete elettrica, sono in genere dotati di sistemi di accumulo dell’energia prodotta. Una configurazione di questo tipo comporta che il SEF venga dimensionato in modo tale da permettere, durante il passaggio delle persone, sia l’alimentazione del carico sia la ricarica delle batterie di accumulo.

Il sistema connesso in rete, invece, in genere non è provvisto di sistemi di accumulo in quanto l’energia prodotta durante le ore in cui vi è il passaggio delle persone viene immessa nella rete elettrica; viceversa, durante le ore di poca affluenza, il carico viene alimentato dalla rete. Un sistema di questo tipo, dal punto di vista della continuità di servizio, risulta più affidabile di uno stand alone che in caso di guasto non ha possibilità di alimentazione alternativa.

In definitiva, una volta abbattuti i costi di produzione e/o installazione, ogni città potrebbe identificare dei luoghi deputati all’inserimento delle pavimentazioni intelligenti: centri storici battuti da turisti, spazi pubblici come stazioni ferroviarie, aeroporti o centri commerciali, centri di aggregazione in genere ma anche scuole, uffici pubblici … Le possibilità di applicazione e risparmio energetico per le amministrazioni cittadine sono infinite, senza contare che si tratta di energia pulita prodotta a costo zero quindi perfettamente in linea con le ultime tendenze della green economy. (FONTE)

Per ulteriori informazioni : http://www.pavegen.com/

http://www.energy-floors.com/

http://www.veranu.eu/it/

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