Wat zijn vliegwielbatterijen?
Vliegwielen zijn een manier om energie op te slaan in het rotatiemomentum (kinetische energie) van grote wielen die in een vacuüm zijn verzegeld. Ze worden gebruikt als een manier om grote hoeveelheden elektrische energie op te slaan en vrij te geven, en hoewel hun opslagmethode niet-chemisch is, worden reeksen vliegwielen soms batterijen genoemd . Omdat de opslagmethode mechanisch is in plaats van chemisch, wordt de hoeveelheid opgeslagen energie alleen beperkt door de grootte van het vliegwiel, zijn vermogen om snel te roteren zonder uit elkaar te scheuren, en het ontwerp van de motor / generator. Vliegwielen hebben toepassing gevonden in gespecialiseerde toepassingen waarvoor grote, snelle uitbarstingen van kracht nodig zijn, zoals in militaire spoorwegkanonnen of om de elektriciteit te leveren om fusiereacties te ontsteken.
Vliegwielen worden meestal ondersteund door magnetische lagers die geen externe voedingsingang vereisen. Daarom zijn ze relatief goedkoop, betrouwbaar en onderhoudsarm. Vliegwielen bestaan al eeuwen, maar het is pas recent dat we de hoogwaardige stofzuigers, magnetische lagers en duurzame materialen hebben ontwikkeld die nodig zijn om aanzienlijke hoeveelheden energie in vliegwielen op te slaan. Naast het feit dat ze aanzienlijke hoeveelheden energie kunnen opslaan, zijn andere voordelen van vliegwielen onder meer hun praktisch onbeperkte levensduur, onbeperkte opladingen en ecologisch schone aard.
Veel vliegwielen zijn gemaakt van staal, ijzer of verschillende composieten. De maximale rotaties per minuut voor deze materialen zijn ongeveer 1.000-5.000, afhankelijk van de grootte van het wiel. Experimenten hebben op koolstofvezel gebaseerde vliegwielen gebruikt voor superieure prestaties. Misschien is het beste materiaal voor vliegwielen koolstofnanobuisjes, of buckminsterfullerene, een stof met een treksterkte die vele malen groter is dan die van diamant. De kosten van het materiaal maken het momenteel echter onbetaalbaar voor gebruik in vliegwielsystemen.
Vliegwielen zijn aangeprezen als de ideale energieopslagsystemen voor ononderbroken voedingen (UPS) en, in de toekomst, elektrische auto's. Omdat vliegwielen zeer snel moeten draaien, moeten ze een uniforme dichtheid hebben en vrij zijn van microscopische fouten. Een kleine scheur kan worden vergroot en veroorzaken dat het wiel uit elkaar scheurt en in meerdere richtingen vliegt, in een ramp die soms vliegwielexplosie wordt genoemd. Vliegwielen hebben een conversie-efficiëntie van ongeveer 80%, wat als aanzienlijk wordt beschouwd.