Ηλεκτροκίνηση: 17χρονος σχεδίασε κινητήρα που μπορεί να φέρει “επανάσταση”
Ακολουθήστε μας στο Linkedin και συνδεθείτε με άλλους επαγγελματίες του κλάδου
Με έναν τύπο κινητήρα που χρησιμοποιείται σε ανεμιστήρες, η έρευνα του Robert Sansone θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για μία πιο οικονομική και φιλική προς το περιβάλλον κατασκευή ηλεκτρικών οχημάτων που δεν απαιτούν μαγνήτες σπάνιων γαιών.
Επανάσταση στη βιομηχανία των ηλεκτρικών οχημάτων επιχειρεί να φέρει ένας 17χρονος, ο οποίος ανακάλυψε έναν νέο τύπο κινητήρα που θα μπορούσε να ανοίξει έναν πιο οικονομικό αλλά και φιλικό προς το περιβάλλον δρόμο για την κατασκευή ηλεκτροκινητήρων, μαζί και ολόκληρη επανάσταση στην ηλεκτροκίνηση.
Ο λόγος για τον Robert Sansone από το Fort Pierce της Φλόριντα, ο οποίος μετρά ήδη 60 εφευρέσεις, ενώ φέτος έλαβε και το πρώτο βραβείο της Regeneron International Science and Engineering Fair για το 2022 (Διεθνής Έκθεση Επιστήμης και Μηχανικής), αξίας περίπου 74.000 ευρώ, για τον ηλεκτροκινητήρα σύγχρονης αντίστασης που κατασκεύασε.
Ο Sansone εμπνεύστηκε τη συγκεκριμένη ευρεσιτεχνία από ένα βίντεο σχετικά με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Το βίντεο εξηγούσε ότι οι περισσότεροι κινητήρες ηλεκτρικών οχημάτων απαιτούν μαγνήτες κατασκευασμένους από σπάνιες γαίες, η εξαγωγή των οποίων μπορεί να είναι δαπανηρή, τόσο οικονομικά όσο και περιβαλλοντικά.
Σε αντίθεση, λοιπόν, με αυτούς, ο 17χρονος σχεδίασε έναν τύπο κινητήρα που μέχρι στιγμής χρησιμοποιείται σε ανεμιστήρες και αντλίες. Ωστόσο, δεν είναι αρκετά ισχυρός από μόνος του για να χρησιμοποιηθεί σε ηλεκτρικό όχημα, γι’ αυτό και άρχισε να αναζητά τρόπους με τους οποίους θα μπορούσε να βελτιώσει την απόδοσή του.
Μέσα σε λίγους μήνες (και μετά από αρκετές ανεπιτυχείς προσπάθειες) δημιούργησε έναν κινητήρα σύγχρονης αντίστασης που είχε μεγαλύτερη ροπή.
Η διαφορά των μαγνητικών πεδίων
Οι ηλεκτρικοί κινητήρες χρησιμοποιούν περιστρεφόμενα ηλεκτρομαγνητικά πεδία για την περιστροφή ενός ρότορα. Τα πηνία σύρματος στο σταθερό εξωτερικό τμήμα του κινητήρα, που ονομάζεται στάτορας, παράγουν αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Στους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη, οι μαγνήτες που συνδέονται στην άκρη ενός περιστρεφόμενου ρότορα παράγουν ένα μαγνητικό πεδίο που έλκεται από τους απέναντι πόλους στο περιστρεφόμενο πεδίο. Αυτή η έλξη περιστρέφει τον ρότορα.
Οι σύγχρονοι κινητήρες αντίστασης δεν χρησιμοποιούν μαγνήτες. Αντίθετα, ένας χαλύβδινος ρότορας με κενά αέρα κομμένα μέσα του ευθυγραμμίζεται με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Η απροθυμία, ή ο μαγνητισμός ενός υλικού, είναι το κλειδί σε αυτή τη διαδικασία. Καθώς ο ρότορας περιστρέφεται μαζί με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, παράγεται ροπή. Περισσότερη ροπή παράγεται όταν η αναλογία εξέχουσας ικανότητας ή η διαφορά στον μαγνητισμό μεταξύ των υλικών είναι μεγαλύτερη.
Αντί, λοιπόν, να χρησιμοποιεί κενά αέρα, ο Sansone δημιούργησε ένα άλλο μαγνητικό πεδίο που αύξανε αυτή την αναλογία εξέχουσας ικανότητας και, με τη σειρά του, μπορούσε παράγει περισσότερη ροπή.
“Μόλις είχα την αρχική ιδέα, έπρεπε να φτιάξω μερικά πρωτότυπα για να δοκιμάσω και να δω αν αυτό το σχέδιο θα λειτουργούσε πραγματικά. Δεν είχα πολλούς πόρους για να φτιάξω πολύ προηγμένους κινητήρες, γι’ αυτό έπρεπε να φτιάξω μια μικρότερη έκδοση, ένα μοντέλο σε κλίμακα, χρησιμοποιώντας έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή. Η αλήθεια είναι ότι δεν είχα έναν μέντορα να με βοηθήσει, οπότε κάθε φορά που ένας κινητήρας δεν λειτουργούσε, έπρεπε να κάνω πολλή έρευνα και να προσπαθήσω να διορθώσω το πρόβλημα. Στην 15η προσπάθεια, μπόρεσα να αποκτήσω ένα λειτουργικό πρωτότυπο”, εξήγησε ο ίδιος.
