Ce sunt bateriile volante?

Volanții sunt o modalitate de stocare a energiei în impulsul de rotație (energia cinetică) al roților mari sigilate în vid. Sunt folosite ca o modalitate de stocare și eliberare a unor cantități mari de energie electrică și, deși metoda lor de stocare este nechimică, rețelele de volante sunt uneori numite baterii. Deoarece metoda de stocare este mai degrabă mecanică decât chimică, cantitatea de energie stocată este limitată doar de dimensiunea volantului, de capacitatea sa de a se roti rapid fără a se rupe și de designul motorului/generatorului. Volanții și-au găsit utilizare în aplicații specializate pentru care sunt necesare explozii mari și rapide de putere, cum ar fi în tunurile șinelor militare sau pentru a furniza energie electrică pentru a aprinde reacțiile de fuziune.

Volanții sunt de obicei susținuți de rulmenți magnetici care nu necesită nicio intrare de energie externă. Prin urmare, sunt relativ ieftine, fiabile și necesită întreținere redusă. Volanele există de secole, dar abia recent am dezvoltat aspiratoare de înaltă calitate, rulmenți magnetici și materiale durabile necesare pentru a stoca cantități substanțiale de energie în volante. Pe lângă capacitatea de a stoca cantități substanțiale de energie, alte avantaje ale volantelor includ durata de viață practic nelimitată, reîncărcări nelimitate și natura ecologică curată.

Multe volante sunt fabricate din oțel, fier sau diverse compozite. Rotațiile maxime pe minut pentru aceste materiale sunt de aproximativ 1,000-5,000, în funcție de dimensiunea roții. Experimentele au folosit volante pe bază de fibră de carbon pentru performanțe superioare. Posibil cel mai bun material pentru volante sunt nanotuburi de carbon sau buckminsterfulleren, o substanță cu rezistență la tracțiune de câteva ori mai mare decât a diamantului. Cu toate acestea, costul materialului îl face în prezent prohibitiv pentru utilizarea în sistemele volante.

Volanele au fost prezentate ca fiind sistemele ideale de stocare a energiei pentru sursele de alimentare neîntrerupte (UPS) și, în viitor, pentru automobile electrice. Deoarece volantele sunt menite să se rotească foarte repede, trebuie să aibă o densitate uniformă și să fie lipsite de orice defecte microscopice. O crăpătură mică poate fi mărită și poate cauza roata să se rupă și să zboare în mai multe direcții, într-o catastrofă numită uneori explozie a volantului. Volanții au o eficiență de conversie de aproximativ 80%, ceea ce este considerat substanțial.