Hur bullret från en storstad förvandlas till el

En stor modern stad är alltid buller. Och buller är en av stressfaktorerna för alla levande varelser. Det är vanligt att försvara sig mot stadsbrus: vi utrustar väggarna i byggnader med högkvalitativ ljudisolering, vi gör husens fönster ljudisolerade om möjligt. Naturligtvis är fattiga stipendiater som bor nära flygplatser och bullriga motorvägar, för vilka foten av fotgängare fotar ut som höstens lövverk, jämfört med deras vanliga akustiska bakgrund.

Samtidigt skrikande sirener, surrande hjul, stampande fotgängare, bullriga kranar på byggarbetsplatser, vagnar som raslar hjul på skenor - allt detta är inte bara enormt outhärdligt ljud, det är främst mekaniska vibrationer som sprider sig genom luften, vilket betyder att det är bortkastat (och till och med till nackdel) kinetisk energi, helt enkelt hänförlig till den så kallade "bullerföroreningen".

Men är det möjligt att förvandla dessa fluktuationer inte till skada utan att dra nytta? Det visar sig att det är möjligt och mycket effektivt. Om detta ljud absorberas korrekt kommer det att vara möjligt att generera tillräckligt med el från det, särskilt när det gäller en stor metropol. Skyskrapor som Soundscraper (konceptet föreslogs i eVolo Skyscraper Competition) kommer att kunna ta direkt dessa skadliga vibrationer från luften, absorbera dem och generera elektricitet.

Enligt projektets författare kan 84 000 elektroreaktiva "hår", som ull på huden, placeras på hela ytterytan på väggarna och taket på en skyskrapa som är cirka 100 meter hög. Håren verkar växa från en skyskrapa - utåt, i riktning mot stadsbuller (ljudkällor är motorvägar, flygplatser, järnvägar, etc.).

En skyskrapa täckt med sådana hårstrån kan fungera som en stor akustoelektrisk generator, eftersom varje sådant hår har sin egen parametriska omvandlare med variabel frekvens. Cirka 240 sådana hårstrån i höjd och cirka 350 runt omkretsen - totalt 84 000 effektivt fungerande omvandlare per 100 meters torn.

Så, ljudvibrationerna i staden (i själva verket den kinetiska energin från buller) svänger hårstrån och alstrar elektricitet, som överförs genom ledningarna inuti byggnaden - ner till lagringsbatteriet för efterföljande användning av energi från stadens objekt.

Enligt preliminära uppskattningar av utvecklarna är den elektricitet som genereras av en sådan akustisk skyskrapa tillräckligt för att tillhandahålla 10% av stadens belysningsbehov i en stad som Los Angeles, medan de skadliga koldioxidutsläppen från produktionsprocessen kommer att reduceras kraftigt.

Den elektriska energin som genereras av tornet under ett år skulle vara cirka 150 MW-timmar, vilket motsvarar i genomsnitt 0,21 watt för ett "hår" i den genererande beläggningen.

Här är det lämpligt att reflektera över hur många faktiskt oanvända utrymmen finns runt motorvägar, flygfält, järnvägar och andra bullriga föremål med stads- och förortsinfrastruktur.

Stora landskap, i princip, kan utrustas med sådana genererande torn, med el från vilken skulle levereras till stadens behov eller något annat föremål. Varje bullriga motorväg eller anläggning kan ha ett individuellt torn som förvandlar buller till användbar elektrisk energi.

Som ett minimum kommer energibehovet i själva byggnaden, som är belägen på en bullrig plats, och utrustad med vibrerande, ljudabsorberande "hår" längs väggarna och takets ytor.