Energiestro: Innovativo e Low-Cost Accumulatore a Volano

Energiestro è stata fondata nel 2001. Il loro progetto iniziale era sviluppare un generatore innovativo che incorporasse uno stoccaggio di energia a volano, capace di dare energia agli edifici (sia elettricità che calore) in modo rinnovabile. La potenza fotovoltaica è diventata una delle meno costose, ma ha bisogno di grandi accumulatori per poter funzionare al 100%, e adesso sarà possibile.

L’innovazione principale di Energiestro è il materiale di costruzione a basso costo. Fino ad ora i volani sono sempre stati fatti con materiali ad alta performance e molto costosi, come fibre di carbonio o acciai resistenti. Il nuovo materiale farà crollare il prezzo di accumulo di energia di un fattore pari a dieci. Un’altra innovazione sta nel diminuire le perdite dell’alternatore a basso carico. Gli alternatori convenzionali hanno buone efficienze a pieno carico, ma molte perdite a basso carico, causando quindi la scarica del volano in meno di dieci minuti. Energiestro si propone di stoccare energia per più di dieci ore, così da distribuire durante la notte tutta l’energia solare accumulata durante il giorno. L’alternatore ha avuto bisogno di risolvere la sfida di raffreddarsi nel vuoto. Per ridurre ulteriormente i costi la compagnia non ha utilizzato costosi cuscinetti magnetici, bensì cuscinetti a sfera, assistiti da cuscinetti magnetici assiali passivi, che hanno risolto il problema della lubrificazione nel vuoto.

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La figura mostra la tecnologia: il volano comprende un cilindro (1) che può resistere ad alte velocità di rotazione per stoccare l’energia cinetica. Un motore/alternatore (2) trasferisce l’energia elettrica al volano (in accelerazione) e poi la recupera (in frenata). I cuscinetti a sfera sono sia in alto (3) che in basso (4). Un cuscinetto assiale magnetica passivo (5) sostiene il peso del volano. Una camera sigillata (6) mantiene il volano nel vuoto in modo da ridurre l’attrito dell’aria. Un convertitore elettronico (non mostrato) trasforma la tensione in corrente continua dei terminali del volano in tensione ad alta frequenza in corrente alternata per l’alternatore.

Energiestro ha testato il volano in questione fornendo energia a diversi siti pilota per diversi anni: una casa, due antenne GSM e la loro fabbrica. Hanno accumulato decine di migliaia di ore lavoro e centinaia di migliaia di cicli. La tecnologia stocca energia come una qualsiasi batteria, ma con il benefit ulteriore di una vita illimitata. Il volano in questione può lavorare per più di 20 anni e più di un milione di cicli, mentre una qualsiasi batteria dura pochi anni e migliaia di cicli. Il costo del volano di Energiestro è, inoltre, decisamente inferiore di una qualsiasi batteria.

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La compagnia ha pianificato una produzione di volani con capacità di stoccaggio da 5 a 50 kWh. La potenza nominale del volano può, tuttavia, essere scelta indipendentemente dalla sua capacità di stoccaggio. Come standard dell’azienda, offrono una potenza nominale che permette la carica e scarica in un’ora (quindi un volano da 5 kWh ha una potenza nominale di 5 kW, come mostrato in tabella). I volani saranno disponibili a breve a bassa tensione (48 V) o alta tensione (da 500 a 1.000 V) in modo da connetterli a inverter standard.

I vantaggi, quindi, del volano Energiestro rispetto alle batterie sono:

• Vita illimitata: mentre le batterie si limitano a poche migliaia di cicli
• Resistenza ad alte temperature: le batterie normali non possono
• No materiali tossici: mentre le batterie contengono cadmio, litio, ecc…