[001 ] O presente pedido de registro de patente de Invenção (PI) refere-se a um SISTEMA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DO TRÁFEGO DE VEÍCULOS, mais particularmente a um sistema de geração de energia elétrica que é acionado pelo movimento de subida e descida dos pneus do veículo ao passar sobre um gerador cinético de fluxo axial que abrange os seguintes componentes: cremalheira reta de aço (CR), coroa dentada de aço (CO), pinhão (PI), mola espiral (ME), conjunto de cárter para lubrificação a óleo do sistema de engrenagens, geradores de fluxo axial (GE) com imãs de neodímio e fios de cobre que dão alto desempenho energético.

Descrição do estado da técnica

[002] Para o crescimento econômico de uma região, a política energética deve dar prioridade ao desenvolvimento de tecnologias que garantam o abastecimento e o acesso à energia, de preferência, por meio de matrizes sustentáveis. Além das fontes de energia já conhecidas como a hídrica, a eólica, a solar, a térmica e a energia dos oceanos, atualmente, algumas pesquisas vem utilizando o pavimento rodoviário como uma fonte geradora de energia.

[003] Quando se buscam alternativas sustentáveis de geração de energia, que não dependam do sistema natural, o pavimento passa a ser considerado. Ele é visto como o ponto de encontro de pessoas e veículos, um local ideal para a geração de energia renovável, possuindo como variável dependente apenas o movimento habitual sobre sua estrutura, permitindo a conversão dessa energia mecânica dissipada em energia elétrica, reduzindo as perdas pelo transporte.

[004] Nas cidades, principalmente nos grandes centros urbanos, o fluxo veicular é bastante intenso, sendo composto de veículos de pequeno e grande porte. Esses veículos, ao trafegarem sobre o pavimento, liberam energia mecânica, que geralmente não é captada e nem usada. Todavia, é possível encontrar algumas propostas tecnológicas para a “captação” dessa energia. Contudo, a baixa eficiência e os custos envolvidos limitam a sua utilização em média/larga escala. [005] Diversas dessas propostas de baseiam na utilização de materiais piezoelétricos. A piezoeletricidade funciona por meio de sensores piezoelétricos que, ao sofrerem alterações dimensionais, devido às tensões mecânicas aplicadas, geram energia. Isso acontece, porque os cristais piezoelétricos são compostos de átomos eletricamente neutros em seu interior, sem arranjo simétrico e com cargas elétricas perfeitamente balanceadas, ou seja, uma carga positiva anula uma negativa em seu entorno, cancelando momentos de dipolos elétricos. Ao aplicar uma pressão mecânica nesses cristais, ocorre uma deformação de sua estrutura fazendo com que alguns átomos fiquem mais próximos e outros mais distantes, perturbando o balanço entre cargas positivas e negativas, criando uma diferença de potencial. Outras propostas podem ser observadas nos pedidos de patente descritos na sequência.

[006] BR 10 2014 0073000 apresenta uma invenção referente à um sistema de geração de energia elétrica a partir da captação dos ventos resultantes do ar deslocado pelo fluxo de veículos automotores sobre rodovias, mais particularmente aquelas rodovias cujas pistas de sentidos opostos são - apesar de serem dispostas adjacentes - separadas entre si por meio de uma mureta central de proteção.

[007] PI 0803319-6 propõe a criação de trechos de rodovias, estradas, ruas, pistas de aeroportos e ferrovias, como pontos de geração de energia elétrica através da circulação de veículos automotores sobre cilindros giratórios, interligados a dínamos ou alternadores.

[008] US2003034652A1 reivindica um dispositivo e método de geração elétrica que utiliza a energia potencial do tráfego em movimento em rodovias para gerar corrente elétrica trifásica, o dispositivo compreendendo uma grande pluralidade de bombas geradoras elétricas compressíveis sob as placas superior e inferior localizadas entre o leito da estrada e a superfície de deslocamento da rodovia.

[009] ES2157840A1 refere-se a um sistema alternativo para gerar energia elétrica a partir da passagem de veículos, consistindo em pelo menos uma instalação que aloja pelo menos um elemento que pode ser girado por veículos automotores que circulam em uma via pública. [0010] US6767161 B1 expõe um sistema embutido na superfície da estrada que gera energia a partir da passagem de veículos motorizados. Ele é ativado apenas quando os veículos com eixos o ultrapassam na direção prescrita. O dispositivo de geração de energia inclui uma grade e braços de atuação, botões de atuação e um dispositivo de detecção de veículo para garantir que o sistema não seja ativado quando as motocicletas passarem sobre ele. Os braços atuadores são conectados a eixos e engrenagens para transferir o movimento veicular em energia rotacional para uma turbina colocada na lateral da estrada. Um freio de velocidade, volante e transmissão regulam a velocidade de rotação do motor do gerador para produção ideal de eletricidade.

[001 1 ] Conforme exposto, as anterioridades encontradas identificam tecnologias que destoam do produto requerido ao não apresentar um gerador cinético de fluxo axial para geração de energia elétrica que funcione a partir da passagem de veículos sobre o referido equipamento.

Breve descrição do objetivo:

[0012] Com o intuito de fornecer um sistema de geração de energia elétrica eficiente que é acionado pelo movimento de subida e descida dos pneus do veículo ao passar sobre um gerador cinético de fluxo axial, a presente solução é proposta. Suas funcionalidades podem ser mais bem compreendidas pela seguinte descrição detalhada em consonância com as figuras em anexo, onde:

A figura 1 revela uma representação esquemática, em perspectiva, do gerador cinético de fluxo axial do SISTEMA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DO TRÁFEGO DE VEÍCULOS, identificando a região de acionamento (A), estrutura de proteção (C) e dois geradores de fluxo axial (GE).

A figura 2 revela outra uma representação esquemática, em perspectiva, do gerador cinético de fluxo axial do SISTEMA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DO TRÁFEGO DE VEÍCULOS, identificando a região de acionamento (A), estrutura de proteção (C) e dois geradores de fluxo axial (GE).

A figura 3 revela uma representação esquemática interna, em perspectiva, do gerador cinético de fluxo axial do SISTEMA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DO TRÁFEGO DE VEÍCULOS, identificando os elementos: região de acionamento (A), cremalheira reta de aço (CR), coroa dentada de aço (CO), pinhão (PI), mola espiral (ME), geradores de fluxo axial (GE).

A figura 4 revela uma representação esquemática interna, em vista frontal, do gerador cinético de fluxo axial do SISTEMA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DO TRÁFEGO DE VEÍCULOS, identificando os mesmos elementos da figura anterior.

A figura 5 refere-se a uma representação esquemática da aplicação do SISTEMA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DO TRÁFEGO DE VEÍCULOS, onde um veículo ativa o referido sistema ao passar por uma rampa (R), onde os geradores cinéticos de fluxo axial estão posicionados com os acionadores (A) externos a sua estrutura, conforme detalhe A.

A figura 6 refere-se a uma representação esquemática da aplicação do SISTEMA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DO TRÁFEGO DE VEÍCULOS, expondo os detalhes internos da rampa (R) e o posicionamento dos geradores cinéticos de fluxo axial no detalhe C.

A figura 7 refere-se a uma representação esquemática da aplicação do SISTEMA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DO TRÁFEGO DE VEÍCULOS, expondo uma variante da rampa (R).

A figura 8 refere-se a uma representação esquemática da aplicação do SISTEMA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DO TRÁFEGO DE VEÍCULOS, expondo os detalhes internos da variante da rampa (R) e o posicionamento dos geradores cinéticos de fluxo axial no detalhe D.

Descrição detalhada da invenção:

[0013] SISTEMA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DO TRÁFEGO DE VEÍCULOS, perpassa a utilização de um equipamento denominado gerador cinético de fluxo axial, conforme figura 1 a 4. Esse equipamento abrange os seguintes componentes: estrutura de proteção (C), região de acionamento (A), cremalheira reta de aço (CR), coroa dentada de aço (C0), pinhão (PI), mola espiral (ME), dois geradores de fluxo axial com imãs de neodímio (GE), posicionado em lados opostos, e um conjunto de cárter para lubrificação a óleo do sistema de engrenagens. Ademais, o sistema pode contar com rampas (R) para serem aplicadas sobre o asfalto.

[0014] Interno a estrutura de proteção (C) está presente o cárter para a lubrificação a óleo das engrenagens do gerador cinético de fluxo axial. O sistema é ativado por meio do acionador cinético (A). Quando há a passagem de veículos, a mola (ME) é comprimida. Quando o peso do carro não estiver mais sobre o acionador (A), a mola (ME) é estirada. Esse movimento da mola (ME) é transmitido para o sistema de engrenagens, composto pela cremalheira reta (R), coroa maior (CO) e um pinhão (PI) que multiplica as rotações através da transferência do movimento circular de uma coroa com raio maior (CO) para uma coroa com raio menor (PI). O movimento cinético por fim é transmitido aos geradores de fluxo axial com imãs de neodímio (GE) que transforma a energia mecânica em energia elétrica.

[0015] O sistema gera energia trifásica alternada, que passa por um controlador de carga, podendo ser injetada na rede de distribuição ou armazenada em baterias híbridas, como as de grafeno ou (super capacitores), fornecendo altas cargas e grandes quantidades de energia para recarga em um curto espaço de tempo.

[0016] O principal componente empregado, gerador cinético de fluxo axial com imãs de neodímio, é uma conjunção da geometria axial e dos ímãs permanentes que permite o gerador utilizar a capacidade dos ímãs na criação do campo magnético no rotor, que não necessita da circulação de corrente elétrica como no caso de rotores bobinados e, portanto, não tem a necessidade de escovas.

[0017] O sistema é facilmente empregado em rodoviárias, não necessitando de obras públicas, podendo ser instalado por cima do asfalto utilizando as rampas (R).

Alternativamente, pode ser instalado no nível do asfalto, se assemelhando a pequenas lombadas decorrentes do posicionamento externo do acionador (A). Todo sistema é robusto e durável com manutenções mínimas, além de não usar nenhum tipo de combustível fóssil, sendo economicamente e ambientalmente sustentável.

[0018] A rampa (R), com seção transversal triangular, maximiza a saída de energia e a captura de dados; enquanto sua alta durabilidade e facilidade de implantação permitem que se integre perfeitamente em qualquer local, como uma solução de energia descentralizada eficaz. Através de indução eletromagnética por bobinas de cobre e ímãs. Todavia, as rampas (R) juntamente com o posicionamento dos geradores podem sofrer alterações geométricas de acordo com a aplicação desejada.

[0019] O sistema pode ser empregado em ruas, estradas, rodovias, shoppings e aeroportos, podendo atuar também como uma estação de carregamento de carros elétricos por meio do armazenamento da energia gerada nas baterias supracitadas.

[0020] Por fim, ressalta-se também a existência de possibilidades de modificações e adaptações, sendo que a memória descritiva do presente documento não deve ser considerada como limitadora, mas sim como ilustrativa, podendo haver variações construtivas, para aqueles versados na técnica, que sejam equivalentes sem, no entanto, se afastar do escopo de proteção da invenção.