O que são baterias com volante?

Os volantes são uma maneira de armazenar energia no momento rotacional (energia cinética) de grandes rodas seladas no vácuo. Eles são usados ​​como uma maneira de armazenar e liberar grandes quantidades de energia elétrica e, embora seu método de armazenamento seja não químico, matrizes de volantes são algumas vezes chamadas de baterias . Como o método de armazenamento é mecânico, e não químico, a quantidade de energia armazenada é limitada apenas pelo tamanho do volante, sua capacidade de girar rapidamente sem rasgar e o design do motor / gerador. Os volantes têm sido utilizados em aplicações especializadas para as quais são necessárias grandes e rápidas rajadas de energia, como em canhões ferroviários militares ou para fornecer eletricidade para provocar reações de fusão.

Os volantes do motor são geralmente suportados por rolamentos magnéticos que não requerem nenhuma entrada de energia externa. Portanto, eles são relativamente baratos, confiáveis ​​e de baixa manutenção. Os volantes existem há séculos, mas apenas recentemente desenvolvemos aspiradores de alta qualidade, rolamentos magnéticos e materiais duráveis ​​necessários para armazenar quantidades substanciais de energia nos volantes. Além de poder armazenar quantidades substanciais de energia, outras vantagens dos volantes incluem vida útil praticamente ilimitada, recargas ilimitadas e natureza ecologicamente limpa.

Muitos volantes são feitos de aço, ferro ou vários compostos. As rotações máximas por minuto para esses materiais são de 1.000 a 5.000, dependendo do tamanho da roda. As experiências usaram volantes à base de fibra de carbono para desempenho superior. Possivelmente, o melhor material para volantes são os nanotubos de carbono, ou buckminsterfullerene, uma substância com resistência à tração várias vezes maior que a do diamante. No entanto, o custo do material o torna atualmente proibitivo para uso em sistemas de volante.

Os volantes foram apontados como os sistemas ideais de armazenamento de energia para fontes de alimentação ininterruptas (UPS) e, no futuro, automóveis elétricos. Como os volantes são projetados para girar muito rápido, eles precisam ter densidade uniforme e estar livres de falhas microscópicas. Uma pequena rachadura pode ser ampliada e fazer com que a roda se rasgue e voe em várias direções, em uma catástrofe às vezes chamada de explosão do volante . Os volantes têm uma eficiência de conversão de cerca de 80%, o que é considerado substancial.