Makerzy

Najszybsze pod słońcem

Przez prawie pięć długich, gorących dni gwiazdorski zespół 17 studentów Uniwersytetu w Michigan przemierzał australijskie prowincje, ścigając się w samochodzie napędzanym pomysłowością i słońcem. Wyścig Bridgestone World Solar Car Challenge jest organizowany co dwa lata od 1987 roku. Energooszczędne samochody z całego świata pokonują niemal 1900 mil, przesuwając granice możliwości innowacyjnego samochodu na baterie słoneczne.

To mistrzostwa świata w wyścigach samochodów zasilanych energią słoneczną, a zespół Uniwersytetu w Michigan należy do najlepszych uczestników zawodów. W 2015 roku zespół ukończył wyścig na czwartej pozycji wśród 42 zespołów z 20 krajów.

„Udział w zawodach na tak ogromną skalę, obok inżynierów z całego świata, jest bardzo ekscytujący” — mówi student inżynierii przemysłowej i operacyjnej Pavan Naik, kierownik zespołu odpowiadający za budżet, angażowanie członków, dostawy i logistykę związaną z transportem samochodu na baterie słoneczne do Australii.

Auto jego zespołu, o nazwie Aurum, dotarło do mety po zespołach z Holandii i Japonii, ale i tak był powód do świętowania.

„Zbudowaliśmy samochód szybszy niż auto jakiegokolwiek innego zespołu z Uniwersytetu w Michigan” — mówi Pavan — „a wyniki dobrze wróżą na przyszłość”.

World-Solar-Car-Challenge-map

Zbudowanie i przygotowanie do wyścigu samochodu na baterie słoneczne zajęło 70 studentom Uniwersytetu z Michigan dwa lata. Zespół składał się ze studentów różnych dziedzin, między innymi informatyki, biznesu, marketingu i inżynierii lotnictwa, z wydziałów mechanicznych i elektrycznych.

Aerodynamiczny, lekki pojazd zasilany energią słoneczną, wyposażony w podkręcony komputer i technologię cyfrowego śledzenia może osiągać prędkość do 100 mil na godzinę. Każdy obrót koła dostarcza w czasie rzeczywistym całej masy danych. Dzięki temu zespół mógł podejmować decyzje w zakresie efektywności, które następnie przekazywano kierowcy.

Na trasie wyścigu Aurumowi towarzyszy sześć samochodów pomocniczych i naczepa. Meteorolog zespołu wyrusza w drogę w samochodzie pogodowym z pełnym wyposażeniem na godzinę przed Aurumem i resztą załogi, aby móc ocenić kierunek i prędkość wiatru, zachmurzenie i inne warunki. Za nim podąża zespół zwiadowców, oczyszczający drogę z martwych zwierząt i gruzu.

UM-trailer2-Evan-Dougherty-Mich-Engineering

Kolejne samochody pomocnicze przewożą przedstawicieli mediów i inżynierów przygotowanych do walki z każdą usterką w trasie. Olbrzymia naczepa zamykająca karawanę jest wypełniona narzędziami, jedzeniem i sprzętem kempingowym.

Kierowca, który musi wcisnąć się do ciasnego kokpitu samochodu napędzanego słońcem, zmienia się co kilka godzin.

„Prowadzenie samochodu na baterie słoneczne jest jak jazda Porsche. Jest bardzo mały, lekki i zwinny” — mówi jeden z kierowców, Clayton Dailey. „Jazda jest intensywna, ponieważ samochód porusza się z dużą prędkością, a jest zasilany wyłącznie przez słońce”.

Tuż za samochodem na baterie słoneczne jedzie samochód „pościgowy”, który zbiera i przetwarza dane z czujników pojazdu. To przykład wykorzystania zaawansowanej technologii do podejmowania decyzji w czasie rzeczywistym, które mogą zaoszczędzić sporo czasu.

Panels-up-Evan-Dougherty-Mich-Engineering

„Samochód pościgowy to miejsce, w którym opracowywana jest strategia” — mówi główny strateg zespołu i studentka informatyki Leda Daehler. „Można mieć świetny samochód na baterie słoneczne, ale tak naprawdę o zwycięstwie czy przegranej decyduje to, co robimy w aucie pościgowym”.

Samochód pościgowy jest wyposażony w serwer firmy Intel, który umożliwia zespołowi przetwarzanie wszystkich danych — od obliczania, ile energii słonecznej jest niezbędne do pokonania wzgórza albo pagórkowatego terenu, po wpływ siły wiatru na pozyskiwaną energię.

To wyczerpująca wyprawa, a zespół musi być przygotowany na zmieniające się warunki. Jałowe, odludne tereny Australii bywają bezlitosne. W ciągu dnia jest gorąco, w nocy — zimno. Nie ma zasięgu telefonów komórkowych ani Internetu.

„Potrzebna nam jest naprawdę niezawodna sieć łączności między wszystkimi uczestnikami naszej karawany” — mówi Daehler, wykorzystująca do tej łączności sieć bezprzewodową samochodu pościgowego. „Mamy nasz własny Internet przedmiotów, który podróżuje razem z nami”.

SolarCar-pilot-Evan-Dougherty-Mich-Engineering

„Jednym z interesujących aspektów współpracy Uniwersytetu w Michigan i firmy Intel jest to, co Intel może do niej wnieść z punktu widzenia wszechobecnej technologii obliczeniowej i technologii łączności” — mówi David Mellers, dyrektor Intel Solutions Group w Australii.

Codziennie o godzinie 17 wyścig się zatrzymuje. Zespół ustawia panele słoneczne tak, by złapać jak najwięcej energii zachodzącego słońca i naładować baterie samochodu. Te zasoby muszą wystarczyć do czasu, gdy energia słoneczna przejmie pałeczkę następnego dnia.

Zespół śpi w namiotach i pracuje w nocy, omawiając strategię, dostosowując samochód i przygotowując się do kolejnego dnia wyścigu. Przy niewielkiej ilości snu i długich upalnych dniach zarówno zespół, jak i technologia funkcjonują na granicy swoich możliwości.

tech-car-Ujjwal-Chande-Epik-Studios-UMSolar

„Nie ma prostego sposobu, żeby to osiągnąć” — mówi Daehler. „Zawsze będzie coś, co można poprawić. Nieustannie trzeba próbować wyprzedzać myśl techniczną innych zespołów”.

Wszystko się może zdarzyć. W 2015 roku pod koniec wyścigu pojawił się problem z energią i chmurami, w wyniku czego samochód zwolnił do ślimaczego tempa.

„Jeden z naszych silników zepsuł się ostatniego dnia” — mówi Daehler — „co oznaczało, że samochód zużywał dużo więcej energii”.

Daehler twierdzi, że auto może wygenerować 1100 watów energii przy pełnym słońcu, jednak jeśli niebo pokryją chmury, liczba ta spada do 300 watów.

SC-chase-Evan-Dougherty-Mich-Engineering

„Pomimo tych przeciwności wszyscy trzymaliśmy się razem i udało nam się zachować pozytywną, pełną entuzjazmu atmosferę” — mówi.

Przed zakończeniem nauki w Michigan grupa studentów ostatniego roku przygotuje kolejne pokolenie studentów do następnego wyścigu Bridgestone World Solar Car Challenge, który będzie miał miejsce w 2017 roku. Dla Daehler i Naika, którzy zaplanowali letnie staże w fabryce Forda, wyścigi samochodów zasilanych energią słoneczną to tylko początek prac nad energooszczędnymi i autonomicznymi samochodami.

„Akademia zawsze odgrywała ważną rolę w przeprowadzaniu ewolucji tych technologii dzięki pracom badawczym i rozwojowym” — mówi Mellers z firmy Intel. „To przełomowe osiągnięcia, które zmienią życie wielu ludzi na całym świecie”.

Udostępnij ten artykuł

Podobne tematy

Makerzy

Przeczytaj w następnej kolejności