Aplicação de sistemas de geração de energia nos pavimentos rodoviários

Abstract

O sistema Waynergy Vehicles, criado pela empresa Waydip, começou a ser desenvolvido em 2010, tendo como objetivo a geração de energia em pavimentos rodoviários. Uma vez que a energia mecânica proveniente do movimento dos veículos é convertida em energia elétrica, este sistema afigura-se como uma potencial alternativa aos meios convencionais de produção de energia. Recentemente, as características e método de funcionamento do sistema têm vindo a sofrer sucessivas alterações com o intuito de o aperfeiçoar e de o tornar mais económico. Estando o sistema implementado na rede rodoviária, é da máxima importância que o material que constitui o revestimento dos módulos assegure aos utentes uma circulação segura, cómoda e económica, não negligenciando as características mecânicas que influenciam diretamente a eficiência do sistema. Neste sentido, esta dissertação teve como objetivo principal estudar o material mais adequado para revestir cada módulo do sistema e fez-se incidir o estudo na modelação e avaliação do comportamento mecânico dos materiais do revestimento e na avaliação de duas características funcionais importantes, como o atrito e a textura, recorrendo à realização de ensaios como o Pêndulo Britânico e a Mancha de Areia. Numa primeira fase, concluiu-se que a borracha é o material mais adequado para constituir a componente em estudo, dadas as suas propriedades físicas e mecânicas. Verificou-se ainda que fatores como o peso do veículo, a velocidade de circulação e o deslocamento vertical e comprimento da superfície também influenciam a captação e dissipação de energia. A realização dos ensaios experimentais referidos permitiu concluir qual das três amostras de borracha fornecidas para o estudo poderá vir a ter um desempenho melhor.

The Waynergy Vehicles system created by the Waydip company started being developed in 2010, aiming to generate electrical energy in road surfaces. Once the cinetic energy from the movement of vehicles is able to be converted into electrical energy, this system appears to be a potential alternative to conventional means of energy production. Recently, the characteristics and the operating method of the Waynergy Vehicles system have been suffering successive changes in order to improve it and to make it more cost-effective. With the system implemented on the road network, it is of the utmost importance that the material which forms the coating of the modules performs the functions that any conventional pavement should play, since this coating will be in direct contact with the tyres of the vehicles. This system component must then ensure a safety, confortable and economic circulation of the users, not neglecting the mechanical characteristics that directly influence the efficiency of the system. In this sense, this dissertation had as main objective to study the most suitable material to coat each system module and the study was made to focus on the evaluation of mechanical behavior of the coating materials and the evaluation of two important functional characteristics, such as friction and texture, using the British Pendulum and Sand Patch tests. Initially, it was concluded that rubber is the most suitable material to form theto surface coating of the modules, given its physical and mechanical properties. It was also demonstrated that factors such as weight, the vertical displacement and length of the surface, as well as the speed of vehicles, influence the uptake and dissipation of energy in the coating material. The experimental tests allowed to conclude which one of the three rubber samples provided for the study has better performance.