Решението на проблема със създаването на вместима, лека, компактна батерия може да се нарече една от най-търсените задачи в съвременния свят. И мнението на професор, изобретател, доктор на техническите науки Нурбей Гулия се различава значително от общоприетото - не химическо, електрическо, термично, а механично съхранение - това е настоящото бъдеще!
Нурбей Гулия.
Нурбей Гулия нарича началото на своите изследвания задачата, която си е поставил пред себе си на петнайсетгодишна възраст - създаването на „енергийна капсула“: енергоемък акумулатор на енергия, безвредна за хората и околната среда. Оттогава той изучава много начини за решаване, докато не се настани на маховик, известен от началото на времето - грънчарско колело, а ако не маховик?
Монолитни (а) и * навити * (б) маховици.
Лесно е да се натрупва и освобождава енергия в такава система - овърклок - "зареждане" и спиране - "изход на мощност". И проблемът на този метод е в енергоемкостта, или по-скоро в недостатъчната плътност на съхранената енергия. Има два начина да го увеличите: увеличете устройството или увеличете скоростта на въртене на маховика. В първия компактността страда, във втората - безопасността на употреба.
Диаграма на супер маховика Nurbey Gulia.
Именно тогава Гулия прави предположение - защо маховикът трябва да бъде монолитен? В края на краищата можете да го направите "навит": от метална лента или кабел. В случай на унищожаване този не се разпръсква на малки части, а напротив - инхибира се. В същото време подобна структура не губи потреблението на енергия в сравнение с монолитните. През 1964 г. Гулия получава патент за своя дизайн, така наречения супер маховик.
Nurbey Gulia и един от неговите супер маховици.
Промоционално видео:
Трябва да се каже, че "обикновените" маховици биха могли (на теория) да имат енергиен капацитет от порядъка на 30-50 kJ на килограм маса. В същото време конвенционалните оловно-киселинни батерии са имали 64 kJ / kg, а алкалните са дори по-високи - 110 kJ / kg. Всъщност консумацията на енергия на маховиците беше три пъти по-ниска от възможното, 10-15 kJ / kg, поради необходимостта от увеличаване на границата на безопасност по време на производството.
Хибридна кола Gulia. Предните колела са задвижвани от двигателя с вътрешно горене, а задните колела са задвижвани от вариатора и маховика.
Първите тестове на супер маховика Gulia показаха, че дори първият, не най-съвършеният дизайн, е в състояние да изпревари оловно-киселинни батерии с енергийна плътност с достатъчна безопасност: прекъсване на лентата се случи, когато джантата се ускори до 500 m / s (плътността беше 100 kJ / kg). В същото време беше направено предложение за използването му на автомобил и беше разработен първият хибрид на базата на UAZ-450D.
В чужбина супер маховиците също са разработени от 60-те години на XX век, а по-късно (през 80-те) намират своето приложение и доста успешно - в авиацията и космическите кораби, в автомобилната индустрия, както и възможното непрекъсваемо захранване на сгради … В този случай супер маховикът натрупва енергия по време на излишното, "пиково" производство на електроенергия от станцията, а по време на увеличаване на потреблението, тя се отдава. Загубите в такова съоръжение са по-малко от два процента.
Диаграма на жиротролейбус Lockheed * (САЩ) и неговото задвижване на маховика.
Такива инсталации са ангажирани например от Beacon Power, където са разработени големи стационарни супер маховици. Съхранената енергия (от 6 до 25 кВтч) и мощност (от 2 до 200 кВт) зависят от модела. Ефективността, както вече беше споменато, е 98%. Nurbey Gulia също не стои неподвижно: под негово ръководство руската компания Kinetic Power разработва своето стационарно устройство за съхранение на кинетична енергия на базата на супер маховик, който може да съхранява до 100 kWh и да осигурява до 300 kW.
Beacon Power дискове.
Днес супер маховик е съставен барабан, поставен в заграждение, който създава вакуум за намаляване на триенето. На теория такова устройство може да съхранява до 500 Wh (1,8 MJ) на kg маса. Използването на съвременни материали може да направи чудеса: маховикът, навит не от стомана, а от въглеродни влакна, увеличава енергийната интензивност двадесет пъти, а ако се научите да използвате диамантени влакна, тогава консумацията на енергия ще бъде 15 MJ / kg!
Супер маховик от въглеродни влакна.
Нанотехнологиите допълнително повишават възможностите на супер маховиците, тъй като теоретично те правят възможно постигането на фантастична енергийна плътност: до 2500-3500 MJ / kg. Представете си за минута - при едно завъртане на 150-килограмов супер маховик обикновена пътническа кола ще може да измине два милиона километра.
Модерен супер маховик.
Технологиите за супер маховик по някаква напълно неразбираема причина не могат да заинтересуват големите инвеститори. Nurbey Gulia все още работи за усъвършенстване на изобретението си, разработвайки възможността за производство на супер маховик с графен (енергийният капацитет ще бъде 1,2 kW * h / kg).
Разбира се, подобно развитие изисква както финансови, така и инженерни инжекции, но не перспективите за използване надвишават тези проблеми, които не само могат да бъдат решени, но според Гулия са необходими.