Η φύση αγαπά την αλήθεια, και η αλήθεια της φύσης διεκδικεί το δικαίωμα να εκτίθεται μόνο σε όσους την ποθούν. Φ. Ντοστογιέφσκι

Δευτέρα, 28 Μαΐου 2018

Αξιοποιώντας την στροφορμή και την κινητική ενέργεια λόγω περιστροφής


Ο σφόνδυλος είναι μια μάζα, περιστρεφόμενη γύρω από ακλόνητο άξονα, η οποία μπορεί να αποθηκεύσει ενέργεια με μηχανικό τρόπο, υπό τη μορφή κινητικής ενέργειας λόγω περιστροφής. 
Σήμερα, συνδυάζεται με μια ηλεκτρική συσκευή, που μπορεί να λειτουργεί άλλοτε ως κινητήρας και άλλοτε ως γεννήτρια. Όταν η ηλεκτρική συσκευή λειτουργεί ως κινητήρας, θέτει σε περιστροφή τον σφόνδυλο και όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται αυτός, τόσο περισσότερη ενέργεια αποθηκεύει. Ο σφόνδυλος, δηλαδή, λειτουργεί ως μια μηχανική μπαταρία.

Όταν υπάρχει ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας, τότε η αποθηκευμένη μηχανική ενέργεια μετατρέπεται ξανά σε ηλεκτρική, μέσω της ηλεκτρικής συσκευής, η οποία αυτή τη φορά λειτουργεί ως γεννήτρια που παράγει ηλεκτρική ισχύ. Για τη μείωση των ενεργειακών απωλειών τα άκρα του άξονα περιστροφής στερεώνονται ακλόνητα σε μαγνητικά στηρίγματα και ο όλος μηχανισμός (σφόνδυλος και ηλεκτρική  συσκευή) τοποθετείται μέσα σε ένα θάλαμο υπό κενό. Έτσι η ενεργειακή απόδοση της διάταξης μπορεί να φτάσει και στο 90%.
Οι σύγχρονοι σφόνδυλοι είναι μικρών σχετικά διαστάσεων κατασκευάζονται από ανθρακονήματα και είναι σε θέση μέσα σε λίγα λεπτά να αναπτύσσουν τεράστιες ταχύτητες περιστροφής (ως και 100.000 στροφές/min) και γι’ αυτό χαρακτηρίζονται από μεγάλη ενεργειακή πυκνότητα, η οποία μπορεί να φτάσει ως και 2,7 kwh/kg.
Φωτοβολταϊκά πάρκα παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μόνο την ημέρα και μόνο όταν είναι ηλιόλουστη και οι ανεμογεννήτριες παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μόνο όταν φυσάει. Ο συνδυασμός πηγών ενέργειας, όπως η ηλιακή και η αιολική, με συσκευές αποθήκευσης κινητικής ενέργειας, όπως ένας σφόνδυλος, είναι ένας τρόπος για να δημιουργηθεί ένα ισορροπημένο σύστημα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Τελευταία παρατηρείται μια εκρηκτική εμφάνιση εξελιγμένων μηχανικών μπαταριών σφονδύλου για την υποστήριξη ηλεκτρικών δικτύων, για λεωφορεία, σιδηροδρόμους, αυτοκίνητα, βαρέα φορτηγά. Η χρήση τους υπόσχεται εξοικονόμηση καυσίμων, βελτιωμένη απόδοση και μειωμένες εκπομπές, δηλαδή βιωσιμότητα στην παγκόσμια αναζήτηση περισσότερης ενέργειας.
Το 2014 η NASA παρουσίασε τη μονάδα αποθήκευσης κινητικής ενέργειας G2 που αποτελεί μέρος του διαστημικού της προγράμματος με τον κωδικό R..

Δεν υπάρχουν σχόλια :

Δημοσίευση σχολίου