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ecoenergia

sobre energías renovables, eficiencia energética y otras menudencias

Acumuladores giroscópicos


(Respondiendo al comentario anónimo de la anterior anotación).

Yo también recuerdo haber leído algunas cosillas, pero si alguien tiene información más concreta, que nos ilumine porque el tema es interesante.

Los giroscopios son unos ingenios curiosos. Ver Wikipedia-Giróscopo. Como soy un poco geek tengo uno de juguete como el de la figura.

Un giroscopio consiste en un disco que gira sobre un eje a gran velocidad. Se procura ubicar la mayor cantidad de masa en el perímetro del disco. Tiene la propiedad de oponerse al giro perpendicular al eje. De esta forma las bicicletas y motocicletas se mantienen de pie.

Si el eje se apoya sobre cojinetes con poca fricción puede mantenerse girando durante mucho tiempo. Así que podría usarse como un sistema de almacenamiento de energía.

Se han intentado cosas muy curiosas con los giroscopios. Incluso se pensaba que podían hacerse motores de giroscopios. Ver Gyroscopic Propulsión y Motor-Flywheel-Generator.

Una aplicación realmente interesante es como acumulador de energía eléctrica.

Hay que tener en cuenta que los vehículos eléctricos tienen su mayor problema en la acumulación eléctrica. Una batería química que sea capaz de llevar un turismo a 120 km/h durante 500 km tendría un peso absolutamente inviable. Por eso existen los híbridos, que cargan la batería sobre la marcha con un motor térmico.

Si se desarrollara un sistema de acumulación eléctrica que pudiese cargarse rápido, almacenar mucha energía, liberarla rápido y que pesase poco, nos podíamos despedir de la gasolina.

Este giroscopio está formado por ejes de fibra de carbono (creo) y va cerrado en un depósito al vacío, girando suspendido sobre cojinetes magnéticos. De esta forma el eje puede girar con muy pocas pérdidas por rozamiento.

Para añadir o extraer electricidad de este acumulador se utilizan campos magnéticos generados por un circuito eléctrico. Se añade electricidad al acumulador y el eje aumenta su velocidad. La energía se recupera extrayendo electricidad del acumulador.

Dado que el acumulador va al vacío, pueden conseguirse velocidades de giro realmente elevadas. Estamos hablando de velocidades de giro de 300.000 r.p.m., si no recuerdo mal. Con estas velocidades, un sistema ligero puede almacenar mucha energía.

Inconvenientes: como dice nuestro anónimo comentarista, el efecto giroscópico puede perjudicar el movimiento de un vehículo que lo lleve. Además se me ocurre otra cosa: si tienes un accidente y se deforma el contenedor del eje giroscópico, toda esa energía se libera de golpe. Una bomba, vamos, por lo que habría que protegerlo muy especialmente.

Recuerdo que la industria aeroespacial tenía intención de usar estos acumuladores eléctricos.

En esta página se propone un sistema estacionario para viviendas: Power Storage System. En esta otra página se propone un giroscópio en tres dimensiones: 3D Flywheel Hybrids.
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Blogger Bicholoco

La verdad, este sistema presenta unos inconvenientes importantes.

La energía almacenada no depende solo de la velocidad. También del momento de inercia. El momento de inercia (comunmente representado en libros con una I mayúscula) aumenta con la masa y la distancia de esta al eje de rotacion.
Para almacenar mucha energía precisamos un bloque que tenga mucha masa, gire muy rápido, y que esta masa esté lo más alejada posible del eje.

Estos sistemas sirven como acumuladores. Como generadores.... no lo tengo tan claro.

Cuanto mayor es el momento de inercia y la velocidad, más energía almacena. Pero por el contrario, más difícil es hacerlo girar.

Puede servir muy bien para motores eléctricos en general:
Acoplando al motor un disco grande y pesado. Este disco presentará una resistencia grande al inicio (Se "cargará" de energía). Después creará una pequeña resistencia durante el funcionamiento del motor (pequeños rozamientos, etc). Puede que un 2%.
Al final, si el motor se queda sin electricidad, el efecto de inercia de este gran disco hará que siga girando durante un tiempo. E incluso, puede convertirse el motor en un alternador durante unos minutos generando corriente eléctrica para el resto de la instalación (para que un ordenador, por ejemplo, pueda apagarse correctamente y no "de golpe").

Este sistema es el que se utiliza en los coches con motores de 4 cilindros. La explosión en el cilindro mueve el eje y una gran rueda metálica (llamado volante de inercia). Hasta que se produce la siguiente explosión en otro pistón, el volante de inercia mantiene al vehículo en funcionamiento. Este sistema evita vibraciones en el vehículo.    



Blogger Charly

Un giroscopo cargado con una gran cantidad de energia inercial tambien produciria un efecto antigravitatorio si su eje se encuentra en posicion vertical, debido a la rotacion de la tierra.    



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