Mahuta, kerge ja kompaktse aku loomise probleemi lahendamist võib nimetada tänapäevases maailmas üheks kõige nõudlikumaks ülesandeks. Ja professori, leiutaja, tehnikateaduste doktori Nurbey Gulia arvamus erineb üldiselt üldiselt aktsepteeritavast - mitte keemilisest, elektrilisest, termilisest, vaid mehaanilisest säilitamisest - just see on praeguse tuleviku jaoks!
Nurbey Gulia.
Nurbey Gulia nimetab oma uurimistöö algust ülesandeks, mille ta endale juba viieteistkümneaastasena seadis - nn energiakapsli loomise: inimestele ja keskkonnale kahjutu energiamahuka energia akumulaatori. Sellest ajast peale õppis ta paljusid lahendamisviise, kuni asus aegade algusest tuntud hoorattale - pottsepa rattale, mis siis oleks, kui mitte hooratas?
Monoliitsed (a) ja * haavad * (b) hoorattad.
Energiat on sellises süsteemis lihtne akumuleerida ja vabastada - ülekehtestamine - "laadimine" ja peatamine - "väljundvõimsus". Ja selle meetodi probleem on energiamahukuses või pigem salvestatud energia ebapiisavas tiheduses. Selle suurendamiseks on kaks võimalust: muutke seade suuremaks või suurendage hooratta pöörlemiskiirust. Esimeses kannatab kompaktsus, teises - kasutamise ohutus.
Ülisuure hooratta Nurbey Gulia skeem.
Just siis tegi Gulia oletuse - miks peaks hooratas olema monoliitne? Lõppude lõpuks saate selle "haavaks" teha: metallist lindist või kaablist. Hävitamise korral ei haju see ükshaaval väikesteks osadeks, vaid vastupidi - on pärsitud. Samal ajal ei kaota selline struktuur energiakulu võrreldes monoliitsete omadega. 1964. aastal sai Gulia oma disainilahenduse, nn super hooratta, patendi.
Nurbey Gulia ja üks tema super hooratastest.
Reklaamvideo:
Peab ütlema, et "tavaliste" hoorataste energiamaht võiks (teoreetiliselt) olla suurusjärgus 30-50 kJ massi kilogrammi kohta. Samal ajal oli tavalistel pliiakudel 64 kJ / kg ja leelispatareidel veelgi suurem - 110 kJ / kg. Tegelikult oli hoorataste energiakulu kolm korda väiksem kui võimalik, 10–15 kJ / kg, tingituna vajadusest suurendada ohutust varu tootmise ajal.
Hübriidauto Gulia. Esirattaid vedas sisepõlemismootor ning tagumisi rattaid juhtis variaator ja hooratas.
Super hooratta Gulia esimesed katsed näitasid, et isegi esimene, mitte kõige täiuslikum disain, on piisava ohutusega võimeline energiatiheduses plii-happeakusid ületama: lindi purunemine tekkis, kui velg kiirendati 500 m / s (tihedus oli 100 kJ / kg). Samal ajal tehti ettepanek kasutada seda autol ja töötati välja esimene hübriid, mis põhineb UAZ-450D-l.
Välismaal on superlennurattaid arendatud ka alates XX sajandi 60ndatest ning hiljem (80ndatel) leiavad nad oma rakenduse ja üsna edukalt - lennunduses ja kosmoseaparaatides, autotööstuses, aga ka hoonete võimalike katkematute toiteallikatena … Sel juhul akumuleerib ülikergratas jaama kaudu elektri ülejäägi, "tipptasemel" tekitamise ajal energiat ja kui tarbimine suureneb, eraldub see. Kahjum sellises asutuses on alla kahe protsendi.
Lockheed * gyrotrolleybus (USA) ja selle hooratta ajami skeem.
Selliste paigaldistega tegeleb näiteks Beacon Power, kus töötatakse välja suured statsionaarsed ülikergerattad. Salvestatud energia (6-25 kWh) ja võimsus (2-200 kW) sõltuvad mudelist. Nagu juba mainitud, on kasutegur 98%. Nurbey Gulia ei seisa ka paigal: tema juhtimisel arendab Venemaa ettevõte Kinetic Power ülipõhjal hooratkal põhinevat statsionaarset kineetilise energia salvestusseadet, mis suudab hoida kuni 100 kWh ja võimsusega kuni 300 kW.
Beacon Power ajab.
Tänapäeval on super hooratas korpusesse paigutatud liittrummel, mis loob hõõrdumise vähendamiseks vaakumi. Teoreetiliselt mahutab selline seade kuni 500 Wh (1,8 MJ) massi kg kohta. Kaasaegsete materjalide kasutamine võib teha imet: hooratas, mis on haavatud mitte terasest, vaid süsinikkiust, suurendab energia intensiivsust kakskümmend korda ja kui te õpite kasutama teemantkiudu, on energiatarbimine 15 MJ / kg!
Süsinikkiust super hooratas.
Nanotehnoloogia suurendab veelgi ülitiirrataste võimeid, sest teoreetiliselt võimaldavad need saavutada fantastilisi energiatihedusi: kuni 2500-3500 MJ / kg. Kujutage minutiks ette - ühe 150-kilogrammise ülitäie hooratta keerutamisel suudab tavaline sõiduauto läbida kaks miljonit kilomeetrit.
Kaasaegne super hooratas.
Super hooratta tehnoloogiad ei saa mingil täiesti arusaamatul põhjusel suuri investoreid huvitada. Nurbey Gulia tegeleb endiselt oma leiutise täiustamisega, arendades välja võimalust grafeenist superkõrvalratta valmistamiseks (energiavõimsus on 1,2 kW * h / kg).
Muidugi nõuavad sellised arengud nii rahalisi kui ka "tehnilisi" süste, kuid nende kasutamise väljavaated ei kaalu üles neid probleeme, mida mitte ainult ei saa lahendada, vaid on Gulia sõnul vaja.
