A “National Air and Space Administration” NASA (em Portugês, “Administração Nacional do Ar e do Espaço”), a famosa e emblemática NASA, está buscando propostas para o desenvolvimento de novas tecnologias , mais capazes , de armazenamento de energia para substituir a tecnologia de armazenamento de elnergia elétrica em baterias,  que há muito tempo tem alimentado programa espacial dos Estados Unidos. As principais tecnologias propostas visam avançar soluções de armazenamento de energia para o programa espacial e outras agências do governo, como a “Advanced Research Projects Agency” ARPA (em Português, Agencia de Projetos de Pesquisa Avançada), menos famosa que a NASA, porém igualmente emblemática (foi a ARPA que deu origem a Internet, como a conhecemos, a partir da “Advanced Research Projects Agency Network”, ARPANET ou em Português, Rede da Agencia de Projetos de Pesquisa Avançada) através da colaboração em curso entre a NASA e a indústria. "A NASA está se concentrando na criação de novas tecnologias avançadas que poderiam levar a abordagens inteiramente novas para as necessidades energéticas de futuras missões terrestres e espaciais da agência ", disse Michael Gazarik , administrador associado de tecnologia espacial na sede da NASA em Washington. "Ao longo dos próximos 18 meses , a Diretoria de Tecnologia de Missões Espaciais Mission da NASA vai fazer investimentos significativos em novas tecnologias que abordam vários desafios de alta prioridade para a realização segura e acessível de exploração do “espaço profundo”. Um desses desafios é, sem dúvida, armazenamento de energia para o uso em condições extremamente adversas, uma das características mais marcantes do “espaço profundo”. Uma das soluções mais contempladas, meu caro leitor, pasme...! é o uso da roda. Isso mesmo, usar a boa e velha roda, no papel de volante motriz. Um volante é um dispositivo mecânico de rotação que é utilizada para armazenar energia. Volantes tem um momento de inércia significativo e, assim, resistem a mudanças na velocidade de rotação. A quantidade de energia armazenada num volante é proporcional ao quadrado da sua velocidade de rotação. Por outro lado, um volante libera a energia armazenada pela aplicação de um torque para uma carga mecânica, diminuindo assim a sua velocidade de rotação.

O armazenamento de energia em um volante (que instalado em um sistema, vai ter o nome de rotor) é realizado mediante um processo mecanico simples. O rotor é acelerado até atingir uma velocidade muito alta e manter a energia no sistema como energia rotacional. Quando a energia é extraída do sistema (ou seja, é utilizada), a velocidade de rotação do rotor é reduzida como uma consequência do princípio de conservação de energia. A a adição de energia ao sistema para que a alta rotação seja recuperada,é feita por um sistema de realimentação semelhante ao Sistema de Recuperação de Energia (em Inglês, Enery Recovery System) ERS usado pelso carros da Fórmula 1.

Volantes motrizes têm sido utilizados como ferramentas de armazenamento e regulação de energia por um longo tempo , e não é muito surpresa que a Ciência & Tecnologia tenha voltado os olhos para o alargamento do aproveitamento dessa forma de armazenar energia. Entretanto, os volantes motrizes têm certas desvantagens. O atrito é um grande problema. Volantes que usam rolamentos mecânicos podem perder até metade de sua energia armazenada em consequência do atrito. A menos que o volante está alojado em um compartimento vácuo e e instalado sobre mancais magnéticos que oferecem quase nenhum atrito. A instabilidade é uma outra questão : qualquer tipo de perturbação pode “exorbitar” o volante, e levá-lo a um a oscilar fora de controle. Perturbações  externas (desde pequenos terremotos à precessão causada pela rotação diária da Terra) podem afetar a estabilidade mecânica do sistema). Quando um volante começa a balançar , ele perde energia - e também apresenta um risco de segurança em potencial.A Velkess,  uma empresa sediada em São Francisco, Califórnia, alega ter desenvolvido  “a tecnologia para construir sistemas de armazenamento de energia em volantes motrizes de forma eficiente”. A Velkess está trabalhando em um protótipo de uma unidade de armazenamento de energia em volante motriz capaz de armazenar 15 mil quilowatt-hora de eletricidade, perdendo apenas cerca de 2 % por dia de sua energia armazenada para o atrito. A empresa espera, inclusive, que unidades do seu produto sejam disponibilizadas no mercado a um preço competitivo.

Mas por enquanto, para aqueles não dispõem de receitas orçamentárias nas escalas da NASA ou da Ciencia & Tecnologia nos níveis da Fórmula 1, volantes motrizes têm se mostrado uma tecnologia interessante, mas inatingível devido as dificuldades de construirem protótipos.

 

Referência:

1.      NASA 360: Flywheel Energy Storage; Disponível em: http://www.nasa.gov/multimedia/podcasting/nasa360/nasa360-flywheel.html (acessado em 27/04/14);

2.      Green Car Congress;Disponível em ;http://www.greencarcongress.com/2013/12/20131227-glenn.html (acessado em 27/04/14);

3.      KCET;Disponível em: http://www.kcet.org/news/rewire/technology/a-new-spin-on-renewable-energy-storage.html (acessado em 27/04/14)

4.      Energy Recovery System; Disponível em: http://www.formula1.com/inside_f1/understanding_the_sport/8763.html  (acessado em 27/04/14);

5.      Imagem: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Volin.jpg (acessado em 27/04/14);

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