На данный момент разработка альтернативных маломощных возобновляемых источников электроэнергии, не влияющих отрицательно на окружающую среду, то есть генерирующих “зеленую” энергию, является актуальной научно-технической задачей. Одним из путей решения этой задачи является использование различных методов и подходов для преобразования различных видов энергии в электрическую энергию. Наиболее актуальными и перспективными являются те системы и устройства, которые могут работать в любом месте с легким процессом установки. Такой тип устройств частично или полностью покрывает потребности в электроэнергии различных объектов.
Целью исследования является изучение процесса выработки электроэнергии с помощью электрогенерирующей тротуарной плитки, возобновляемого источника электроэнергии. Разработчики используют методы обработки экспериментальных исследований, методы теории электрических машин и электроприводов, а также методы расчета электрических цепей. Ими был представлен прототип энергогенерирующей тротуарной плитки с электромашинным блоком, который может работать с одним или двумя шаговыми двигателями.
В результате обработки полученных экспериментальных данных разработчики показали и описали графики зависимости мощности от времени. Эксперименты показали, что когда на электрогенерирующую тротуарную плитку оказывается давление, приблизительно равное по силе шагу одного среднестатистического человека, устройство генерирует приблизительно 1.16 Вт электроэнергии. Количество вырабатываемой энергии в большей степени зависит не от веса человека, а от того, насколько быстро выполняется шаг. Чем быстрее темп ходьбы и резче шаги, тем больше энергии генерируется. Можно оценить потенциал электрогенерирующей тротуарной плитки как альтернативного источника энергии, принимая во внимание данные, полученные в результате экспериментальных исследований и зная плотность потока людей.
Одним из главных разработчиков плитки-генератора является Лоуренс Кембелл-Кук, английский инженер и дизайнер. Кроме того, разработчик к тому же является основателем компании Pavegen, которая уже сейчас производит и продает электрогенерирующую тротуарную плитку. После двух лет испытаний продукции, разработчик получил свой первый коммерческий заказ – установить плитки Pavegen для освещения городского торгового центра Westfield Stratford в Лондоне.
Имея почти 30 млн покупателей в год, торговый центр Westfield Stratford может похвастаться большими площадями с высокой проходимостью пешеходного потока. Поэтому администрация центра приняла решение установить сеть из плиток Pavegen на открытом воздухе между торговым центром и лондонским главным стадионом.
Во Франции, Великобритании, ЮАР, Южной Корее, Австралии, Бразилии, США уложены участки, для оценки действенности новой технологии и определения сферы дальнейшего применения перспективной разработки.
Масштабный проект реализован в бразильском Рио-де-Жанейро, где 200 плиток у входа, совместно с несколькими солнечными панелями, освещают футбольный стадион Морро-да-Минейра.