Эх прокачу?
В детстве я с большим интересом прочитал книгу о способах хранения энергии. Автор рассмотрел наиболее распространённые варианты - от конденсаторов до аккумуляторных батарей. В итоге, наиболее эффективным на его взгляд оказался маховик.
Маховик суть некий объект, обычно диск, раскрученный вокруг своей оси. Механическая энергия вращения может быть преобразована в электрическую при помощи простейшей динамо-машины. Разумеется, для сколь-нибудь практического применения маховик не должен терять энергию на трение, а так же быть устойчивым к тряске и т.п., особенно если мы хотим использовать его, скажем, в автомобиле.
По-словам автора книги, ему удалось решить множество технических проблем, связанных с трением - путём помещения маховика в вакуум и использования специальных магнитных подшипников. Энергии, вложенный в такой маховик, должно хватить для достаточно дальних поездок на легковой машине.
А недавно в печати стали появляться упоминания о «новом» способе хранения энергии - сжатом воздухе. Воздух закачивается в специальную ёмкость под большим давлением (300 атмосфер и выше), а потом потихоньку стравливается и высвобождаемая энергия используется для движения автомобиля. Я не случайно беру слово «новом» в кавычки, так как идея далеко не нова. Но, по-видимому, сейчас стало возможным её эффективное применение - то есть, были созданы достаточно прочные баллоны для хранения воздуха под соответствующим давлением и разработан простой способ преобразования хранимой таким образом энергии в механическую/электрическую.
Из сообщений прессы неясно, каким образом авторы этой разработки борются с таким известным свойством расширяющегося газа, как понижение его температуры. В одном месте я видел упоминание того, что холод, получаемый таким образом, служит для системы охлаждения воздуха в салоне. Это разумно для жаркого времени года, но что будет зимой - не совсем понятно. Может, разработчики смогут воткнуть туда каким-либо образом термопару?
Одним из возражений против сжатого воздуха, как альтернативы конвенциональному двигателю внутреннего сгорания, является то, что источник загрязнения не исчезает, а всего лишь смещается с личного движущегося средства на электростанцию, которая должна выработать ток, необходимый для закачки воздуха в баллоны. В ответ на это можно привести тот простой факт, что КПД 1 больших электростанций выше, чем КПД маленького двигателя, то есть грубо говоря, мы сможем ездить столько же, сжигая меньше нефти. Так же исчезнет необходимость доставки горючего на заправки - а ведь сам этот процесс стоит денег и повышает загрязнённость. Кроме того, контролировать выбросы гораздо легче на одной станции, чем в сотне тысяч машин, ну а если в будущем мы перейдём на более чистые способы выработки электроэнергии, то благоприятный эффект немедленно и бесплатно отразится и на транспорте.
В любом случае, мне кажется, что сжатый воздух обладает большим потенциалом как способ хранения энергии. Его основным плюсом является, на мой взгляд, то, что энергия практически не растрачивается во время простоя (если в баллонах нет утечки), тогда как все остальные альтернативы теряют энергию со временем. Так что будем надеется, что недалёк тот день, когда мы будем ездить «с ветерком».
1Коэффициент Полезного Действия - эффективность той или иной системы относительно энергозатрат. КПД двигателя внутреннего сгорания после более ста лет работы над ним не превышает 30%, электродвигателя - 98%.