Het oplossen van het probleem van het creëren van een ruime, lichtgewicht, compacte batterij kan een van de meest veeleisende taken in de moderne wereld worden genoemd. En de mening van professor, uitvinder, doctor in de technische wetenschappen Nurbey Gulia is merkbaar anders dan de algemeen aanvaarde mening - niet chemische, elektrische, thermische, maar mechanische opslag - daar is de huidige toekomst voor!
Nurbey Gulia.
Nurbey Gulia noemt het begin van zijn onderzoek de taak die hij zichzelf op vijftienjarige leeftijd oplegde: het creëren van een "energiecapsule": een energie-intensieve accumulator van energie die onschadelijk is voor mens en milieu. Sindsdien heeft hij vele oplossingsrichtingen bestudeerd, totdat hij zich vestigde op een vliegwiel, bekend vanaf het begin der tijden - een pottenbakkerswiel, wat als het geen vliegwiel is?
Monolithische (a) en * gewonden * (b) vliegwielen.
Het is gemakkelijk om energie op te bouwen en vrij te geven in een dergelijk systeem - overklokken - "opladen" en stoppen - "vermogen". En het probleem van deze methode is de energie-intensiteit, of liever gezegd de onvoldoende dichtheid van opgeslagen energie. Er zijn twee manieren om het te vergroten: maak het apparaat groter of verhoog de rotatiesnelheid van het vliegwiel. In de eerste lijdt compactheid, in de tweede - gebruiksveiligheid.
Diagram van het supervliegwiel Nurbey Gulia.
Op dat moment doet Gulia een aanname: waarom zou het vliegwiel monolithisch moeten zijn? Je kunt het tenslotte "opwikkelen": van een metalen tape of kabel. In geval van vernietiging verspreidt deze zich niet in kleine delen, maar wordt integendeel geremd. Tegelijkertijd verliest een dergelijke structuur geen energieverbruik in vergelijking met monolithische. In 1964 ontving Gulia een patent op zijn ontwerp, het zogenaamde supervliegwiel.
Nurbey Gulia en een van zijn super vliegwielen.
Promotie video:
Het moet gezegd worden dat "gewone" vliegwielen (in theorie) een energiecapaciteit kunnen hebben in de orde van grootte van 30-50 kJ per kilogram massa. Tegelijkertijd hadden conventionele loodzuurbatterijen 64 kJ / kg en waren alkalinebatterijen zelfs nog hoger - 110 kJ / kg. Het energieverbruik van de vliegwielen was zelfs drie keer zo laag als mogelijk, 10-15 kJ / kg, vanwege de noodzaak om de veiligheidsmarge tijdens de fabricage te vergroten.
Hybride auto Gulia. De voorwielen werden aangedreven door de verbrandingsmotor en de achterwielen werden aangedreven door de variator en het vliegwiel.
De eerste tests van het supervliegwiel Gulia toonden aan dat zelfs het eerste, niet het meest perfecte ontwerp, in staat is om loodzuuraccu's in energiedichtheid met voldoende veiligheid in te halen: er trad een bandbreuk op toen de velg werd versneld tot 500 m / s (de dichtheid was 100 kJ / kg). Tegelijkertijd werd een voorstel gedaan om het op een auto te gebruiken en werd de eerste hybride op basis van de UAZ-450D ontwikkeld.
In het buitenland zijn sinds de jaren 60 van de twintigste eeuw ook supervliegwielen ontwikkeld, en later (in de jaren 80) vinden ze hun toepassing en met vrij succes - in de luchtvaart en ruimtevaartuigen, in de auto-industrie, evenals mogelijk ononderbroken stroomvoorzieningen voor gebouwen … In dit geval verzamelt het supervliegwiel energie tijdens de overtollige, "piek" -opwekking van elektriciteit door het station, en tijdens een toename van het verbruik geeft het af. Verliezen in een dergelijke faciliteit zijn minder dan twee procent.
Schema van een Lockheed * gyrotrolleybus (VS) en zijn vliegwielaandrijving.
Dergelijke installaties worden bijvoorbeeld ingeschakeld door Beacon Power, waar grote stationaire supervliegwielen worden ontwikkeld. De opgeslagen energie (van 6 tot 25 kWh) en vermogen (van 2 tot 200 kW) is afhankelijk van het model. Het rendement, zoals reeds vermeld, is 98%. Nurbey Gulia staat ook niet stil: onder zijn leiding ontwikkelt het Russische bedrijf Kinetic Power zijn stationaire kinetische energieopslagapparaat op basis van een supervliegwiel, dat tot 100 kWh kan opslaan en tot 300 kW kan leveren.
Beacon Power-aandrijvingen.
Tegenwoordig is een supervliegwiel een composiettrommel die is ondergebracht in een behuizing die een vacuüm creëert om wrijving te verminderen. In theorie kan zo'n apparaat tot 500 Wh (1,8 MJ) per kg massa opslaan. Het gebruik van moderne materialen kan wonderen verrichten: het vliegwiel, niet gewikkeld van staal, maar van koolstofvezel, verhoogt de energie-intensiteit twintig keer, en als je leert diamantvezel te gebruiken, dan is het energieverbruik 15 MJ / kg!
Super vliegwiel van koolstofvezel.
Nanotechnologie vergroot de mogelijkheden van supervliegwielen nog verder, omdat ze theoretisch een fantastische energiedichtheid mogelijk maken: tot wel 2500-3500 MJ / kg. Stelt u zich eens voor dat een gewone personenauto bij één draai van een supervliegwiel van 150 kg twee miljoen kilometer kan afleggen.
Modern super vliegwiel.
Supervliegwieltechnologieën kunnen om een volkomen onbegrijpelijke reden geen grote investeerders interesseren. Nurbey Gulia werkt nog steeds aan het verbeteren van zijn uitvinding en ontwikkelt de mogelijkheid om een supervliegwiel van grafeen te vervaardigen (de energiecapaciteit zal 1,2 kW * h / kg zijn).
Dergelijke ontwikkelingen vereisen natuurlijk zowel financiële als "technische" injecties, maar de gebruiksvooruitzichten wegen niet op tegen deze problemen, die niet alleen kunnen worden opgelost, maar ook volgens Gulia nodig zijn.