Reševanje problema ustvarjanja zmogljive, lahke, kompaktne baterije se lahko imenuje ena najbolj zahtevnih nalog v sodobnem svetu. In mnenje profesorja, izumitelja, doktorja tehničnih znanosti Nurbeyja Gulia se močno razlikuje od splošno sprejetega - ne kemičnega, električnega, toplotnega, ampak mehaničnega skladiščenja - za to je sedanja prihodnost!
Nurbey Gulia.
Nurbey Gulia imenuje začetek svojih raziskav nalogo, ki si jo je postavil pri petnajstih letih - ustvarjanje "energetske kapsule": energijsko intenzivnega akumulatorja energije, neškodljive za ljudi in okolje. Od takrat je preučeval veliko načinov reševanja, dokler se ni naselil na vztrajnika, znanega od začetka - lončarsko kolo, kaj pa ne muharja?
Monolitna (a) in * rana * (b) vztrajnika.
V takem sistemu je enostavno kopičiti in sprostiti energijo - overclocking - "polnjenje" in zaustavitev - "power output". In težava te metode je v energijski intenzivnosti oziroma bolje rečeno v nezadostni gostoti shranjene energije. Obstajata dva načina: povečati napravo ali povečati hitrost vrtenja vztrajnika. V prvem trpi kompaktnost, v drugem - varnost uporabe.
Diagram super vztrajnika Nurbey Gulia.
Takrat Gulia prevzame domnevo - zakaj mora biti vztrajnik monoliten? Navsezadnje ga lahko naredite "navite": iz kovinskega traku ali kabla. V primeru uničenja se ta ne raztrese na majhne dele, ampak nasprotno - zavira. Hkrati takšna struktura ne izgublja porabe energije v primerjavi z monolitnimi. Leta 1964 je Gulia dobil patent za svoj dizajn, tako imenovani super vztrajnik.
Nurbey Gulia in eden njegovih super vztrajnikov.
Promocijski video:
Povedati je treba, da bi "navadni" vztrajniki lahko imeli (teoretično) energijsko zmogljivost približno 30-50 kJ na kilogram mase. Obenem so imele običajne svinčeve baterije 64 kJ / kg, alkalne pa še višje - 110 kJ / kg. Pravzaprav je bila poraba energije vztrajnikov trikrat nižja od možne, 10-15 kJ / kg, zaradi potrebe po povečanju varnostne rezerve med proizvodnjo.
Hibridni avtomobil Gulia. Sprednja kolesa so poganjali motor z notranjim zgorevanjem, zadnja kolesa pa sta poganjala variator in vztrajnik.
Prvi testi Gulilovega super vztrajnika so pokazali, da je tudi prvi ne najbolj dovršen dizajn sposoben prehiteti svinčene baterije v energijski gostoti z zadostno varnostjo: prelom traku se je zgodil, ko je platišče pospešilo do 500 m / s (gostota je bila 100 kJ / kg). Hkrati je bil podan predlog, da bi ga lahko uporabljali na avtomobilu in razvili so prvi hibrid, ki temelji na UAZ-450D.
V tujini se super-vztrajniki razvijajo tudi od 60-ih let 20. stoletja, kasneje (v 80. letih) pa najdejo svojo uporabo in dokaj uspešno - v letalstvu in vesoljskih plovilih, avtomobilski industriji ter možnih neprekinjenih napajalnikov za zgradbe … V tem primeru super vztrajnik nabira energijo med prekomerno, "največjo" proizvodnjo električne energije na postaji in med povečano porabo oddaja. Izgube v takšnem objektu so manjše od dveh odstotkov.
Diagram girotrolejbusa Lockheed * (ZDA) in njegovega vztrajnika.
Takšne inštalacije se na primer ukvarja z Beacon Power, kjer so razvite velike stacionarne super vztrajniki. Shranjena energija (od 6 do 25 kWh) in moč (od 2 do 200 kW) sta odvisna od modela. Učinkovitost je, kot že omenjeno, 98%. Nurbey Gulia prav tako ne miruje: pod njegovim vodstvom rusko podjetje Kinetic Power razvija svojo stacionarno napravo za shranjevanje kinetične energije na osnovi super vztrajnika, ki lahko shrani do 100 kWh in zagotavlja do 300 kW.
Beacon Power pogoni.
Danes je super vztrajnik kompozitni boben, nameščen v zaprtem prostoru, ki ustvarja vakuum za zmanjšanje trenja. Teoretično lahko taka naprava shrani do 500 Wh (1,8 MJ) na kg mase. Uporaba sodobnih materialov lahko dela čudeže: vztrajnik, navit ne iz jekla, temveč iz ogljikovih vlaken, dvajsetkrat poveča energijsko intenzivnost, in če se naučite uporabljati diamantna vlakna, potem bo poraba energije 15 MJ / kg!
Super vztrajnik ogljikovih vlaken.
Nanotehnologija še povečuje zmogljivosti super vztrajnikov, saj teoretično omogočajo doseganje fantastične gostote energije: do 2500-3500 MJ / kg. Za trenutek si predstavljajte - na enem zavoju 150-kilogramskega super vztrajnika bo navadni osebni avtomobil zmogel preteči dva milijona kilometrov.
Sodoben super vztrajnik.
Tehnologije super vztrajnikov iz popolnoma nerazumljivega razloga ne morejo zanimati velikih vlagateljev. Nurbey Gulia še vedno dela na izboljšanju svojega izuma, razvija možnost izdelave super vztrajnika grafen (energijska zmogljivost bo 1,2 kW * h / kg).
Seveda tak razvoj potrebuje tako finančne kot »inženirske« injekcije, vendar možnosti teh težav ne odtehtajo teh vprašanj, ki jih ni mogoče le rešiti, ampak so po Gulijevem mnenju potrebni.