¿Podemos generar suficiente electricidad para iluminar las luces de la calle por medio de una dinamo girando las ruedas de un automóvil?

  

¿Es posible?

Probablemente sí.

Pero:

  

¿A qué desafíos se enfrentaría uno por tal idea o diseño?

Estos son los que veo como los mayores obstáculos que tendrías que superar.

Obstáculo 1: las leyes de la termodinámica, en particular la primera y la segunda ley. La primera ley de la termodinámica establece que la energía no se puede crear o destruir. Hay una advertencia aquí en que la energía se puede convertir ay desde la masa usando la famosa ecuación de Einstein, pero no existen aplicaciones automotrices actuales de la ecuación de Einstein, por lo que también podemos asumir que la energía y la masa no se convierten entre sí. p>

Entonces, cualquier energía que se requiera para hacer funcionar las luces tendrá que ser colocada por cualquier vehículo que maneje nuestro convertidor de energía ficticio. Esto no sería un problema, excepto por la segunda ley de la termodinámica que establece que la entropía del universo no está aumentando en el mejor de los casos. Esto conduce al concepto de eficiencia. No toda la energía de la gasolina que quema su automóvil se destina al trabajo "útil". La mayor parte se pierde como calor. De hecho, el motor crea tanto calor que los motores tienen sistemas de refrigeración diseñados solo para evitar que se fundan. Los motores de gasolina comunes tienen eficiencias típicas de alrededor del 35%. Esto es antes de cualquier pérdida de eficiencia creada por la resistencia del viento o la pérdida de eficiencia al convertir el movimiento del automóvil a través del convertidor a las luces de la calle. Las centrales eléctricas típicas que operan de manera diferente alcanzan eficiencias del 50% o más. Esto significa que terminaríamos gastando mucha más energía al tratar de apagar las luces de los automóviles en lugar de fuera de la red. Tenga en cuenta que este obstáculo se aplica a muchos tipos diferentes de métodos de recolección de energía, no solo

Obstáculo # 2: la forma en que funcionan los automóviles. Los autos conducen transmitiendo potencia / torque a sus ruedas, haciendo que giren. Luego, la rueda gira y, con suerte, no tiene un deslizamiento significativo con respecto al suelo, transmitiendo una fuerza de fricción que mueve su automóvil hacia adelante. Decimos que su automóvil avanza, pero no hay razón por la que no podamos decir que el suelo se está moviendo hacia atrás. Si el terreno se fija desde el punto A (origen) al punto B (destino), realmente no importa porque el punto B se está acercando a nosotros o nos estamos acercando al punto B.

Sin embargo, si el suelo está girando como una cinta de correr gigante, las ruedas pueden girar y nos estaríamos moviendo con respecto a un punto en la cinta de correr, pero el mismo punto de referencia también se estará alejando del punto B. En Lo mejor es que el automóvil se mueva más rápido hacia el punto B que el punto de referencia en la máquina para correr se aleja de él. En el peor de los casos, el punto de referencia se está alejando más rápido de lo que nos estamos moviendo hacia él. De cualquier manera, estamos agotando el motor y es probable que lleguemos a nuestro destino más tarde, si es que lo hacen.

Obstáculo # 3: confiabilidad. Es probable que una dinamo gigante giratoria no sea confiable. Esto se debe a que el sistema está siendo expuesto a condiciones climáticas, golpes constantes de tráfico, etc. El sistema también sería nuevo y complejo, los dos peores enemigos de la confiabilidad. Las plantas de energía y la red utilizada para transmitir electricidad también son bastante complejas, pero han tenido décadas de refinamiento y pruebas para producir sistemas altamente confiables.

Obstáculo # 4: costo. La red eléctrica y las centrales eléctricas no están ahí solo para alimentar las luces de la calle. También potencian nuestros hogares y negocios. También pueden usar una variedad de fuentes de energía como la eólica, solar, carbón, gas natural, nuclear, hidroeléctrica, etc. Muchas de estas fuentes de energía son significativamente más baratas o más fáciles de cosechar en gran escala. En muchos casos estas instalaciones ya existen. En los otros casos, diría que alimentar las luces de la calle es la menor de tus preocupaciones.

Conclusión: estoy seguro de que es posible que alguien diseñe un sistema para hacer lo que usted describió, pero casi con toda seguridad sería muy poco práctico, poco confiable y costoso.