Que sont les batteries de volant d'inertie?
Les volants d'inertie permettent de stocker de l'énergie dans le moment de rotation (énergie cinétique) de grandes roues scellées sous vide. Ils sont utilisés comme moyen de stocker et de libérer de grandes quantités d’énergie électrique. Bien que leur méthode de stockage ne soit pas chimique, les batteries de volants sont parfois appelées batteries . Comme la méthode de stockage est mécanique plutôt que chimique, la quantité d'énergie stockée n'est limitée que par la taille du volant, sa capacité à tourner rapidement sans se déchirer et la conception du moteur / générateur. Les volants d'inertie ont trouvé une utilisation dans des applications spécialisées pour lesquelles de grandes puissances rapides sont nécessaires, comme dans les canons militaires à rails ou pour fournir l'électricité nécessaire pour déclencher des réactions de fusion.
Les volants d'inertie sont généralement supportés par des roulements magnétiques qui ne nécessitent aucune alimentation externe. Par conséquent, ils sont relativement peu coûteux, fiables et nécessitent peu d'entretien. Les volants d'inertie existent depuis des siècles, mais ce n'est que récemment que nous avons développé des aspirateurs de haute qualité, des paliers magnétiques et les matériaux durables nécessaires pour stocker des quantités substantielles d'énergie dans les volants d'inertie. En plus de pouvoir stocker des quantités substantielles d'énergie, les volants d'inertie ont pour autres avantages leur durée de vie pratiquement illimitée, leurs recharges illimitées et leur nature écologique.
De nombreux volants sont en acier, en fer ou en divers matériaux composites. Le nombre maximal de rotations par minute pour ces matériaux est compris entre 1 000 et 5 000, en fonction de la taille de la roue. Des expériences ont utilisé des volants d'inertie à base de fibre de carbone pour des performances supérieures. Les nanotubes de carbone, ou buckminsterfullerene, une substance dont la résistance à la traction est plusieurs fois supérieure à celle du diamant, constituent probablement le meilleur matériau pour les volants d’inertie. Cependant, le coût de la matière rend son utilisation actuellement prohibitive dans les systèmes à volant d'inertie.
Les volants d'inertie ont été présentés comme le système de stockage d'énergie idéal pour les alimentations sans interruption (ASI) et, à l'avenir, les voitures électriques. Parce que les volants sont conçus pour tourner très vite, ils doivent avoir une densité uniforme et être exempts de tout défaut microscopique. Une fissure minuscule peut être amplifiée et provoquer la rupture de la roue et son vol dans plusieurs directions, dans une catastrophe parfois appelée explosion du volant d'inertie . Les volants d'inertie ont une efficacité de conversion d'environ 80%, ce qui est considéré comme substantiel.