Kaj so baterije za vztrajnik?

Vztrajniki so način shranjevanja energije v rotacijskem zagonu (kinetična energija) velikih koles, zaprtih v vakuumu. Uporabljajo se kot način shranjevanja in sproščanja velikih količin električne energije, in čeprav je njihov način shranjevanja nekemični, se nizi vztrajnikov včasih imenujejo baterije. Ker je način shranjevanja mehanski in ne kemični, je količina shranjene energije omejena le z velikostjo vztrajnika, njegovo sposobnostjo hitrega vrtenja brez raztrganja in zasnovo motorja/generatorja. Vztrajniki so našli uporabo v specializiranih aplikacijah, za katere so potrebni veliki, hitri izbruhi moči, na primer v vojaških železniških puškah ali za zagotavljanje električne energije za vžig fuzijskih reakcij.

Vztrajniki so običajno podprti z magnetnimi ležaji, ki ne potrebujejo zunanjega vhoda energije. Zato so razmeroma poceni, zanesljivi in ​​jih ni potrebno vzdrževati. Vztrajniki obstajajo že stoletja, vendar smo šele pred kratkim razvili visokokakovostne sesalnike, magnetne ležaje in trpežne materiale, ki so potrebni za shranjevanje znatnih količin energije v vztrajnikih. Poleg tega, da lahko shranijo znatne količine energije, so druge prednosti vztrajnikov njihova praktično neomejena življenjska doba, neomejeno polnjenje in ekološko čista narava.

Številni vztrajniki so izdelani iz jekla, železa ali različnih kompozitov. Največje število vrtljajev na minuto za te materiale je približno 1,000-5,000, odvisno od velikosti kolesa. Eksperimenti so uporabili vztrajnike na osnovi ogljikovih vlaken za vrhunsko zmogljivost. Morda najboljši material za vztrajnike so ogljikove nanocevke ali buckminsterfulleren, snov z natezno trdnostjo, ki je nekajkrat večja od diamanta. Vendar pa je zaradi stroškov materiala trenutno nedopusten za uporabo v sistemih vztrajnikov.

Vztrajniki so bili predstavljeni kot idealni sistemi za shranjevanje energije za neprekinjeno napajanje (UPS) in v prihodnosti električne avtomobile. Ker naj bi se vztrajniki vrteli zelo hitro, morajo imeti enakomerno gostoto in biti brez mikroskopskih napak. Majhna razpoka se lahko poveča in povzroči, da se kolo raztrga in leti v več smereh, kar je katastrofa, ki se včasih imenuje eksplozija vztrajnika. Učinkovitost pretvorbe vztrajnikov je približno 80 %, kar velja za precejšnje.