Theoretical and Experimental Evaluation of Two Roadway Piezoelectric-Based Energy Harvesting Prototypes

Energy harvesting from pavements and roadways: A comprehensive review of technologies, materials, and challenges

“…The piezoelectric disks connected in parallel produced higher current output under identical loading conditions. In their latest study, two stress‐based PEH prototypes have been developed: prototype I consisted of 4, 8, and 16 numbers of 8‐mm‐diameter cylindrical piezoelectric elements sandwiched between two copper plates, while prototype II consisted of a stack of 11 number of 50‐mm‐diameter piezoelectric elements connected in parallel by alternating their polarities. The annual harvesting power was estimated to be 360 and 171 Wh for prototypes I and II, respectively.…”

“…Roshani et al [129][130][131] FEA of two types of piezoelectric geometry: cylindrical disks and thin film, under compression and bending stresses, respectively;…”

“…Roshani et al [126][127][128][129][130][131] presented series of experimental and numerical studies on PEHs. For instance, Roshani and Dessouky 126 fabricated a PEH prototype that consisted of a ceramic disk-shaped PT with 10-mm diameter and 0.5-mm thickness sandwiched between two copper plates with 1-mm thickness and cut to the size of the asphalt specimen.…”

Harvesting Energy from Pavement – Electromagnetic Approach

“…They also help to reduce Urban Heat Island effect by controlling temperatures of pavements [7]. The authors also studied piezoelectric technology in pavement [9][10][11][12][13]. Piezoelectric materials use applied stress from traffic loading in pavements to produce electric voltage.…”

Contribución al estudio de la generación de energía eléctrica a partir de materiales piezoeléctricos

“…Se concluye como óptimo para enterrar en asfalto el arch Bridge generando 286 V con 0,7 MPa de presión [59] 2016 Se mide directamente sobre un resistor la respuesta eléctrica de un prototipo formado por 4, 8 ó 16 cilindros piezoeléctricos sometiéndolo a ensayos de compresión uniaxial en laboratorio [60] 2018 Se complementa el trabajo [60] comparando con una nueva disposición en pila de 11 elementos. Se anuncia una producción en el primero de 360 Wh y de 171 Wh en el segundo anualmente [61] 2016 Basado en los trabajos de tesis doctoral (2014) del primer autor en la que se realiza un estudio muy interesante sobre la degradación de los piezoeléctricos. Instalación real en carretera de EEUU sobre la que se miden 3,106 mW con un aprovechamiento del 14% de la presión ejercida [62] 2016 Se presentan dos prototipos, el primero con 25 elementos y el segundo con uno.…”