Att lösa problemet med att skapa ett rymligt, lätt, kompakt batteri kan kallas en av de mest krävda uppgifterna i den moderna världen. Och yttrandet från professor, uppfinnare, doktor i tekniska vetenskaper Nurbey Gulia skiljer sig markant från den allmänt accepterade - inte kemisk, elektrisk, termisk, men mekanisk lagring - det är vad den nuvarande framtiden är för!
Nurbey Gulia.
Nurbey Gulia kallar början av sin forskning för den uppgift som han lade sig själv vid femton års ålder - skapandet av en "energikapsel": en energiintensiv ackumulator av energi som är ofarligt för människor och miljö. Sedan dess studerade han många sätt att lösa, tills han satt sig på ett svänghjul, känt från tidens början - ett keramikerhjul, vad om inte ett svänghjul?
Monolitiska (a) och * sår * (b) svänghjul.
Det är lätt att ackumulera och släppa energi i ett sådant system - överklockning - "laddning" och stopp - "kraftuttag". Och problemet med denna metod är i energiintensitet, eller snarare i otillräcklig densitet av lagrad energi. Det finns två sätt att öka den: göra enheten större eller öka svänghjulets rotationshastighet. I det första lider kompakthet, i det andra - säkerhet vid användning.
Diagram över superflughjulet Nurbey Gulia.
Det var då Gulia antar - varför skulle svänghjulet vara monolitiskt? När allt kommer omkring kan du göra det "lindat": från en metalltejp eller kabel. Vid förstörelse sprids den inte i små delar, utan tvärtom - hämmas. Samtidigt förlorar en sådan struktur inte energiförbrukningen i jämförelse med monolitiska. 1964 fick Gulia patent för sin design, det så kallade superflughjulet.
Nurbey Gulia och ett av hans super svänghjul.
Kampanjvideo:
Det måste sägas att "vanliga" svänghjul kan ha (i teorin) en energikapacitet i storleksordningen 30-50 kJ per kilo massa. Samtidigt hade konventionella bly-syrabatterier 64 kJ / kg, och alkaliska batterier var ännu högre - 110 kJ / kg. I själva verket var svänghjulens energiförbrukning tre gånger lägre än möjligt, 10-15 kJ / kg, på grund av behovet av att öka säkerhetsmarginalen under tillverkningen.
Hybridbil Gulia. Framhjulen drevs av förbränningsmotorn och bakhjulen drevs av variatorn och svänghjulet.
De första testerna av superflughjulet Gulia visade att även den första, inte den mest perfekta konstruktionen, kan ta förbi blybatterier i energitäthet med tillräcklig säkerhet: ett bandbrott inträffade när fälgen accelererades till 500 m / s (densiteten var 100 kJ / kg). Samtidigt togs ett förslag att använda den på en bil och den första hybrid baserad på UAZ-450D utvecklades.
Utomlands har superflughjul också utvecklats sedan 60-talet av XX-talet, och senare (på 80-talet) hittar de sin tillämpning och ganska framgångsrikt - inom luftfart och rymdskepp, inom bilindustrin, såväl som möjliga avbrottsfri kraftförsörjning för byggnader … I detta fall ackumulerar superflughjulet energi under överskott, "topp" -produktion av elektricitet vid stationen, och under en ökning av förbrukningen avger den. Förlusterna i en sådan anläggning är mindre än två procent.
Diagram över en Lockheed * gyrotrolleybus (USA) och dess svänghjulsdrift.
Sådana installationer anlitas till exempel av Beacon Power, där stora stationära superflughjul utvecklas. Den lagrade energin (från 6 till 25 kWh) och effekt (från 2 till 200 kW) beror på modellen. Som redan nämnts är effektiviteten 98%. Nurbey Gulia står inte heller stilla: under hans ledning utvecklar det ryska företaget Kinetic Power sin stationära kinetiska energilagringsenhet baserad på ett super svänghjul, som kan lagra upp till 100 kWh och ge upp till 300 kW.
Beacon Power driver.
Idag är ett superflughjul en sammansatt trumma inrymt i ett hölje som skapar ett vakuum för att minska friktion. I teorin kan en sådan anordning lagra upp till 500 Wh (1,8 MJ) per kg massa. Användningen av moderna material kan göra underverk: svänghjulet, som inte lindas av stål, utan från kolfiber, ökar energiintensiteten tjugo gånger, och om du lär dig att använda diamantfiber blir energiförbrukningen 15 MJ / kg!
Kolfiber super svänghjul.
Nanoteknologi förbättrar superflughjulens kapacitet ytterligare, eftersom de teoretiskt sett gör det möjligt att uppnå en fantastisk energitäthet: upp till 2500-3500 MJ / kg. Föreställ dig, en minut, - på en snurr på ett 150 kg super svänghjul kommer en vanlig personbil att kunna täcka två miljoner kilometer.
Modernt super svänghjul.
Super svänghjulsteknologier, av någon helt obegriplig anledning, kan inte intressera stora investerare. Nurbey Gulia arbetar fortfarande med att förbättra sin uppfinning och utvecklar möjligheten att tillverka ett superflugthjul för grafen (energikapaciteten är 1,2 kW * h / kg).
Naturligtvis kräver en sådan utveckling både finansiella och "tekniska" injektioner, men inte utsikterna för användning överväger dessa problem, som inte bara kan lösas, men enligt Gulia behövs.