O noua idee, pe cat de simpla, pe atat de stralucitoare, a fost pusa in practica de o echipa de adolescenti entuziasti din Hunedoara: turbine ecologice, eoliene, pentru autostrazile din Romania, dar si din intreaga lume. Ideea le-a fost sugerata liceenilor de profesorul de fizica Mircea Nistor, iar acum cei trei tineri spera sa castige locul intai la un concurs national de prestigiu.
Mircea Nistor, Alexandra Ferencz si modulul termoelectric Seebeck
Cei trei elevi de la Colegiul National de Informatica “Traian Lalescu” din Hunedoara, Alexandra Ferencz, Roxana Vremi si Claudiu Pop, au pornit de la ideea ca masinile care circula pe autostrada genereaza curenti de aer, iar acestia ar putea fi pusi in slujba participantilor la trafic. Energia curentilor de aer ar urma sa fie folosita pentru iluminatul soselelor de mare viteza. Mai mult, ca sa nu faca risipa, copiii au inclus in proiectul lor si o componenta care vizeaza economisirea energiei. Cum se va putea face acest lucru? Foarte simplu: prin montarea unor senzori de miscare, ce vor porni sursele de lumina doar atunci cand pe autostrada va exista trafic. Astfel, in zonele sau in intervalele orare slab circulate, becurile vor ramane stinse, sistemul cu senzori reducand mult cosumul inutil de energie electrica. Proiectul lor nu este inca asamblat, hunedorenii reusind sa construiasca pana acum doar componentele, dar liceenii din Hunedoara spun ca, desi pare de domeniul stiintifico-fantasticului, ideea lor inovativa are viitor si ar putea fi aplicata la scara larga de catre constructorii de autostrazi, in anii care vor urma.
“Sa valorificam energia care se risipeste!”
Una dintre membrele echipei care va participa la concursul PlayEnergy, organizat de Enel, Alexandra Ferentz, spune ca ea si colegii sai au lucrat in paralel la mai multe proiecte: “Pentru concursul organizat de ENEL am pregatit macheta cu turbine, dar si alte cinci generatoare de curent electric neconventionale. De fapt, proiectul nostru presupune sa valorificam energia care, altfel, s-ar risipi. Macheta asta presupune instalarea unor turbine care vor genera energie electrica pentru autostrada. Proiectul este inca in lucru: mai avem de asamblat piesele, insa este clar ca acesta functioneaza. O sa va si arat chiar acum ca, daca suflu in aceasta spirala de plastic, care este o componenta a turbinei, se va aprinde led-ul acesta. Ei, in cazul traficului de pe autostrada va dati seama cam ce curenti de aer se creeaza! Incomparabil mai puternici, in comparatie cu macheta noastra care presupune folosirea unor masinute de jucarie! Insa ce ne intereseaza cel mai mult pe noi este sa demonstram la scara mica functionalitatea unei teorii inovative, care ar putea revolutiona, in anii viitori, sistemul de transport!”, explica Alexandra.
Traficul aprinde becurile pe sosea
Un motoras montat pe placa de plastic, autostrada “de laborator” a copiilor, va pune masinutele in miscare, iar cinci turbine “tiparite” la imprimanta 3D vor converti curentii de aer in energie electrica, becurile urmand sa se aprinda abia cand masina se apropie de ele, la o distanta suficient de mare pentru a asigura securitatea in trafic. Pentru a putea sa realizeze acest proiect, dar si alte zeci de inovatii pe care elevii sai le-au creat in timpul atelierelor care continua in regim de voluntariat Campania “Descopera” impotriva abandonului scolar, profesorul de info-fizica din Hunedoara a comandat imprimanta 3D tocmai in Statele Unite. Mircea Nistor spune ca imprimanta aceasta ii era indispensabila, intrucat numai ea este capabila sa-i “tipareasca” cele mai alambicate, contorsionate si complexe piese de care are nevoie, pentru a pune in practica, impreuna cu copiii pe care ii ajuta sa descopere tainele fizicii si ale Universului, cele mai ingenioase proiecte.
“Aici avem un Savonius un pic modernizat. Turbina Savonius este, practic, o turbina verticala cu pale curbe, inventata prin anii 1920 de un inginer filandez, Sigurd Savonius”, explica profesorul, sub ochii entuziasti ai copiilor care vin sambata de sambata, de drag, la ateliere. Mai mult, chiar daca dispozitivul are o eficienta scazuta comparativ cu alte tipuri de turbine care se bazeaza pe forta vantului sau a curentilor de aer (numai 14 la suta), designul sau foarte simplu, dar si faptul ca ea poate functiona in zone in care viteza vantului este extrem de redusa, fac ca acesta sa fie una dintre solutiile cele mai potrivite pentru asigurarea energiei electrice necesare pentru iluminatul soselelor. Fizicienii spun ca o asemenea turbina poate functiona chiar si daca viteza medie anuala a vantului este de numai 3-4 metri pe secunda, in timp ce viteza curentilor de aer generati de autovehiculele circuland in viteza pe autostrada poate fi chiar si de cel putin cateva zeci de ori mai mare. In plus, o asemenea turbina nu necesita materiale speciale in componenta, asa ca poate fi construita chiar si de niste liceeni, care nu sunt experti nici in fizica si nici in transporturi rutiere.
Fata care da banii pe module termoelectrice
O idee transpusa intr-o macheta: masinile produc curenti de aer preluati de “mori de vant” si transformati in energie electrica pentru iluminarea soselei
Pe langa acest proiect, Alexandra Ferencz a mai “inventat”, ghidata de profesorul de fizica, informatica si astrofizica Mircea Nistor, o intreaga serie de generatoare. Despre generatorul de electricitate cu lumanari saptamanalul REPLICA a fost cel care a scris, in premiera, cu un an in urma. Intre timp, hunedoreanca a mai construit un generator cu apa si unul cu un concentrator parabolic (realizat dintr-o antena parabolica veche si un element Peltier). “In cazul concentratorului parabolic, antena am acoperit-o cu foita de aluminiu, folie reflectorizanta, iar aceasta concentreaza toata lumina pe elementul Peltier”, explica Alexandra. Generatorul de energie electrica pe baza de apa are nevoie de cel putin un element, doua recipiente, apa calda si rece si… sunt foarte fericita ca am mai cumparat si doua module termoelectrice Seebeck!”, exclama bucuroasa Alexandra.
Cum sa… stai si sa profiti!
Mai lucrase cu ceva timp in urma cu elemente Peltier, pe care le-a folosit ca sa genereze electricitate din lumanari. De data asta, insa, era vorba despre altceva, pentru ca modulele Seebeck, desi foarte asemanatoare cu elementele Peltier, sunt mult mai potrivite pentru ceea ce intentioneaza copiii sa demonstreze. “Modulele Seebeck le-am cumparat, jumatate din buzunarul Alexandrei si jumatate din buzunarul meu, de la o firma de profil din Germania. Au costat vreo 40 de euro o bucata, dar, pe langa prima inventie pe care am facut-o, acum avem o gramada de generatoare! Noi «ne jucam» la fractiuni de wati, iar acum avem wati si putem genera energie cat sa folosesti un laptop. Modulele Peltier erau si ele bune, dar erau concepute din fabrica sa raceasca si nu puteau suporta temperaturi foarte mari pe fata calda. La 120 de grade Celsius se distrug, in timp ce modulele Seebeck rezista pana la 250 de grade, iar diferenta este enorma! Abia cand temperaturile cresc, creste si randamentul si conversia in energie electrica. Tocmai de aceea, daca cu elementele Peltier produceam o jumatate de watt, acum un singur modul Seebeck produce 5 wati!”, explica profesorul Mircea Nistor. Al doilea dintre proiectele ingenioase cu care hunedorenii vor merge la concursul national PlayEnergy este, asadar, generatorul de energie cu apa calda. “E nevoie de un recipient cu doua compartimente sau doua recipiente, fiecare ce are la indemana. Pui apa fierbinte intr-un compartiment, apa rece in celalalt si… iti incarci telefonul, poti aprinde leduri. Ce se intampla de fapt: caldura se transfera de la apa fierbinte la apa rece, iar tu stai si… profiti! Iar generatorul cu apa fierbinte poate functiona zeci de minute in sir…”, adauga profesorul de fizica de la “Traian Lalescu”.
Energie electrica de la centrala pe gaz
Un alt modul Seebeck copiii il vor folosi pentru a genera energie electrica folosind flacara de la aragaz. “Tu faci o ciorba, de exemplu. Pui oala sa fiarba si adaugi elementul asta care, in paralel, iti furnizeaza energie electrica”, sare sa explice, incantata, Alexandra. Profesorul Mircea Nistor spune ca modulele Seebeck, odata montate pe o centrala termica, de exemplu, sunt capabile sa furnizeze energia necesara unui apartament intreg. O idee de milioane, la care nimeni nu s-a gandit sau pe care nimeni nu a pus-o, inca, in practica, dar care ar putea economisi sume considerabile si ar oferi independenta energetica electrica apartamentelor: “Dupa socotelile noastre, ar costa 3.000 de lei sa modifici centrala si sa ai kilowati putere dar, din acea clipa, esti independent din punctul de vedere al energiei electrice. Adica, gazul oricum il consumi ca sa incalzesti casa si apa calda, asa ca il poti folosi si pentru a genera energie electrica. Noi vom incerca si asta: sa facem rost de o centrala, sa o modificam si sa montam cateva module Seebeck ca mostre. Se pot obtine pana la doi kilowati, energie in permanenta. Frigiderul consuma doar 20 de wati, televizorul – 50, laptopul, 30 de wati. Doar cand pui un aspirator in priza, se consuma un kilowat si ceva. Dar si asa, doi kilowati ajung pentru un apartament intreg!”.
Cautam investitori pentru patentarea inovatiilor de milioane!
Profesorul de fizica, Mircea Nistor, adauga ca, in cazul in care echipa Colegiului National de Informatica „Traian Lalescu” din Hunedoara se va clasa pe unul dintre cele trei locuri in competitie, scoala la care invata copiii va primi si un premiu in bani, in valoare de cateva mii de lei. „Daca imi amintesc bine, echipa care se va clasa pe locul intai va primi 6.000 de lei, o suma considerabila pentru scoala noastra. Anul trecut la concursul asta noi am luat mentiune, dar… din pacate… regula este ca mentiunea nu primeste nimic. Pentru ca, de data asta, sa luam si noi un premiu, am lucrat la un proiect complex si cu adevarat inovator”, adauga, constient de valoarea copiilor pe care ii pregateste, profesorul. Mircea Nistor marturiseste ca extraordinar ar fi daca scoala sau asociatia scolii la care lucreaza el, si unde invata copiii pe care ii coordoneaza, ar reusi sa patenteze ideile si proiectele. Astfel, cei care ar decide sa se foloseasca de munca elevilor, care inseamna zeci de ore in laborator, ar trebui sa plateasca o taxa de patent, iar scoala ar avea bani sa cumpere tehnologia de ultima ora si materialul didactic de care are nevoie ca de aer: „Ar fi ceva de vis daca o companie sau o persoana pentru care banii nu sunt o problema ar fi dispuse sa investeasca in jur de 6.000 de lei, pentru patentarea acestor idei. Este destul de probabil ca, in anii urmatori, investitorul nu doar ca si-ar recupera investitia, ci ar avea de castigat din aceasta „afacere”, iar copiii nostri ar beneficia si ei. Ar fi un sprijin si un avantaj reciproc si un castig extraordinar pentru Colegiul „Traian Lalescu” si pentru Hunedoara. Iar ca dovada ca proiectele noastre sunt functionale… pana acum am castigat zeci de concursuri de profil! Si… mai avem cel putin alte cateva zeci de alte idei!”.
