تحصد المركبات التي تسير على شوارع الولايات المتحدة والبالغ عددها 255 مليون مركبة، أكثر من 40% من وقود البلاد، ويُهدر أغلبها. واتجهت جهود الباحثين إلى تحويل المركبات من أدوات مهدرة للطاقة إلى أدوات تنتجها. ونجح بالفعل ليو تسوه، أستاذ مشارك في الهندسة الميكانيكية في جامعة فيرجينيا للتكنولوجيا في ابتكار تقنية جديدة لحل هذه المشكلة والاستفادة من توقف المركبات على الطرقات والشوارع. يقول تسوه إن ما بين 10 و16% من الوقود الذي تستهلكه المركبات، يستهلك في التغلب على مقاومة الطريق للمركبة وفي مقاومة الهواء، ومن الممكن خفض هذه النسبة المهدرة. ويشير إلى أنه يمكن استعادة الطاقة المهدرة أثناء القيادة من خلال خطوات ثلاث، أولها: الاستفادة من الحرارة التي يطلقها المحرك، وثانيها: الاستفادة من الطاقة الحركية التي تمتص أثناء استخدام المكابح، وثالثها: الطاقة الاهتزازية التي تتقلص بواسطة ماص الصدمات. ويشير تسوه إلى أنه في الإمكان تطوير ماص الصدمات، بحيث ينتج بين 100 و400 وات من الطاقة أثناء سير المركبة على الطرق المستوية، وتزيد كمية الطاقة على الطرق الوعرة. وماص الصدمات الذي طوره تسوه يعتمد على تحويل الاهتزازات العمودية الناتجة عن توقف المركبة إلى حركة دائرية تدير محركاً يمد بدوره بطارية المركبة بالكهرباء أو الأدوات الأخرى التي يستخدمها قائد السيارة بالطاقة، ما يخفف العبء الواقع على مولد التيار البديل. ونجحت فكرة تسوه في حل كثير من المشاكل والاستفادة من الطاقة الاهتزازية في قلب الحركة ثنائية الاتجاه، للأعلى وللأسفل، إلى حركة أحادية الاتجاه اللازمة لتشغيل محركات القيادة. وإدماج عدة تروس يمكن الحركة في كلا الاتجاهين لتحويلها إلى كهرباء تضاعف كمية الطاقة التي يمكن استعادتها. ويوضح تسوه أن هذا الابتكار يمكّن مولد الطاقة من العمل بسرعة ثابتة، ومن ثم تقليل الأحمال الواقعة على أسنان التروس، ما ينظم العملية ويعطي أكبر قدر من الطاقة التي يمكن استردادها. واختبر تسوه مع طلابه ماص الصدمات عملياً على الطريق، وتمكن النموذج الذي طوره الطلاب من المكونات الجاهزة من جني ما يعادل 60% من الطاقة الموجودة. وكانت لدى تسوه ثقة بأنه مع صناعة ماص الصدمات من مكونات ذات جودة كبيرة، يمكن أن تصل نسبة الطاقة التي يمكن التحصل عليها إلى 85%. وإلى جانب ذلك، ذكر تسوه أن الأداة الجديدة يمكن تطويرها بشكل جذري لإعادة استخدامها وتثبيتها في السيارة مباشرة من دون الحاجة إلى تغيير أي شيء في السيارة، وصمم تسوه مع فريقه نماذج أخرى من ماص الصدمات يعمل بالطاقة الكهرومغناطيسية الطولية والطاقة الهيدروكهربية. وذكر تسوه الذي تسلم مؤخراً جائزة الأداء من رابطة صندوق تسويق البحوث الخاصة بحاكم فرجينيا، أنه يخطط للتركيز في المستقبل القريب على الجدوى التجارية لنظام حصد الطاقة، وأضاف أنه يأمل في التحدث عن ابتكاره مع السائقين ومصنعي السيارات، لما يراه من فوائد كبيرة سيجنيها الجميع إذا طبقت تقنيته. ويضع تسوه في الاعتبار الأسئلة التي يثيرها مصنعو السيارات، بشأن إمكانية استبدال ماص الصدمات، والحصول على نظام أفضل للتوقف، وقال إنه ينوي الاهتمام خلال مرحلة التطوير المقبلة بالأمرين معاً، الناحية الاقتصادية والأداء، مشيراً إلى أن التقنية الجديدة لن تكون اقتصادية في الوقت الحالي بالنسبة لسائقي السيارات الذين تقل فترة قيادتهم عن ساعة يومياً، ومن ثم فسوف يهتم بتصميم تطبيقات تصلح للمركبات الكبيرة تراعي التكلفة وتحسين الأداء في الوقت نفسه، من خلال تعديل تقنيته باتباع طريقة تعرف بالسيطرة الذاتية شبه النشطة على الطاقة. وينوي دمج جهاز استشعار دقيق ليستشعر أحوال المركبة، ويضبط إعدادات التوقف بناءً على ما يستشعره، ومن ثم يوفر أفضل أداء للقيادة، وفي الوقت نفسه تحصد المركبة أكبر قدر من الطاقة. كما يعكف أيضاً على دراسة الحرارة المفقودة من المركبات والمكابح التجديدية، وما يجدر ذكره أن الأخيرة مستخدمة بالفعل في السيارات الهجينة التي تمثل 3% فقط من المركبات الموجودة حالياً. ويأمل تسوه في التوصل إلى تقنية تصلح للمركبات العادية يمكنها حصد مئات بل آلاف الميللي والميكرووات، ما يمكن أن يحل أزمة الطاقة العالمية.