Cosa sono le batterie del volano?

I volani sono un modo per immagazzinare energia nel momento di rotazione (energia cinetica) di grandi ruote sigillate nel vuoto. Sono usati come un modo per immagazzinare e rilasciare grandi quantità di energia elettrica, e sebbene il loro metodo di immagazzinamento sia non chimico, gli array di volani sono talvolta chiamati batterie . Poiché il metodo di stoccaggio è meccanico piuttosto che chimico, la quantità di energia immagazzinata è limitata solo dalle dimensioni del volano, dalla sua capacità di ruotare rapidamente senza lacerarsi e dal design del motore / generatore. I volani hanno trovato impiego in applicazioni specializzate per le quali sono necessarie grandi e veloci esplosioni di potenza, come nelle pistole ferroviarie militari o per fornire l'elettricità per innescare reazioni di fusione.

I volani sono generalmente supportati da cuscinetti magnetici che non richiedono alcun input di potenza esterna. Pertanto, sono relativamente economici, affidabili e richiedono poca manutenzione. I volani sono in circolazione da secoli, ma solo di recente abbiamo sviluppato i vuoti di alta qualità, i cuscinetti magnetici e i materiali durevoli necessari per immagazzinare notevoli quantità di energia nei volani. Oltre a essere in grado di immagazzinare notevoli quantità di energia, altri vantaggi dei volani includono la loro durata praticamente illimitata, le ricariche illimitate e la natura ecologicamente pulita.

Molti volani sono realizzati in acciaio, ferro o vari composti. Le rotazioni massime al minuto per questi materiali sono circa 1.000-5.000, a seconda delle dimensioni della ruota. Gli esperimenti hanno utilizzato volani a base di fibra di carbonio per prestazioni superiori. Forse il miglior materiale per i volani sono i nanotubi di carbonio, o buckminsterfullerene, una sostanza con resistenza alla trazione diverse volte quella del diamante. Tuttavia, il costo del materiale lo rende attualmente proibitivo per l'uso nei sistemi a volano.

I volani sono stati pubblicizzati come i sistemi ideali di accumulo di energia per alimentatori ininterrotti (UPS) e, in futuro, automobili elettriche. Poiché i volani devono girare molto velocemente, devono avere una densità uniforme ed essere privi di difetti microscopici. Una piccola crepa può essere ingrandita e causare lo strappo della ruota e il volo in più direzioni, in una catastrofe a volte chiamata esplosione del volano . I volani hanno un'efficienza di conversione di circa l'80%, che è considerata sostanziale.