Auto elettriche: flywheel o batterie?

[Xwang]

Secondo voi in futuro le auto elettriche avranno tutte batterie o ce ne saranno che useranno le flywheel?

Le seconde dovrebbero avere dalla loro il vantaggio teorico di non subire invecchiamento e di una facile misura della carica residua. Inoltre penso, ma non sono sicuro, che possano avere una minore autoscarica e forse un rendimento di carica/scarica maggiore oltre che maggiori potenze assorbite/erogate. Sicuramente sono più ingombranti e meno "scalabili" e forse hanno inferiore densità di energia.

[stev66]

Le flywheel sarebbero pericolosissime in caso di incidente .

[Xwang]

Ma in termini di efficienza sarebbero migliori?

[stev66]

Puo' darsi, ma l'efficienza non e' tutto, senno' gireremmo tutti in auto a turbina.

[Xwang]

Stavo pensando anche ai costi anche ambientali delle batterie esauste (o meglio della loro parte che non verrà recuperata) cosa di cui le flywheel non dovrebbero soffrire, ma se il mondo va verso gli accumulatori chimici penso che le flywheel moriranno nella culla (o forse come le auto elettriche torneranno in voga tra 100 anni).

[cometarossa]

Stavo pensando anche ai costi anche ambientali delle batterie esauste (o meglio della loro parte che non verrà recuperata) cosa di cui le flywheel non dovrebbero soffrire, ma se il mondo va verso gli accumulatori chimici penso che le flywheel moriranno nella culla (o forse come le auto elettriche torneranno in voga tra 100 anni).

È una domanda che mi sono posto anche io. Cercando, ho trovato diverse spiegazioni, e la pagina più esaustiva al riguardo che ho trovato è questa. In breve, i principali ostacoli che rendono poco conveniente l'utilizzo degli accumulatori a volano per l'autotrazione sono:

• La densità energetica. Se è vero che la densità di potenza è migliore degli accumulatori chimici, parlando di densità energetica invece gli accumulatori a volano sono riportati tra i 100 e i 130 Wh/kg. A titolo d'esempio, le celle panasonic da cui derivano (migliorate) quelle della tesla (e che vengono usate in batterie per laptop e usi più comuni, oggi, in produzione di massa) sono invece sui 265 Wh/kg. E già così il rapporto tra massa delle batterie e autonomia è meno che ottimale per molti.
  
• La sicurezza. Nel senso di rischio concreto di morte. D'altra parte parliamo di masse fatte girare ad alti regimi rotazionali, in un ambiente poco sicuro per definizione. Immagina in caso di fallimento di avere un grosso proiettile pronto a essere liberato, o peggio in caso di fallimento centinaia di schegge impazzite.
  
• In una configurazione stazionaria è facile aspettarsi che il volano continui a ruotare (sebbene anche in condizioni ideali si verificano perdite di energia imprevedibili), ma con le sollecitazioni continui che la trazione automobilistica comporta non è più così facile evitare perdite di energia. Inoltre, l'effetto giroscopico determinato dalla rotazione del volano crea una resistenza al movimento.
  

Certo, sono problemi che in qualche modo si può anche pensare di mitigare fino a portare la tecnologia ad essere usabile. Questo richiede tuttavia degli investimenti, che ci saranno soltanto nel momento in cui si trovi un utilizzo per cui questo tipo di accumulazione abbia vantaggi sensibili. Esisterà probabilmente qualche ambiente in cui la maggiore elasticità operazionale degli accumulatori meccanici può essere determinante. A meno che non vengano fuori altre tecnologie con caratteristiche simili. Personalmente credo che il futuro delle auto elettriche sarà con accumulatori al litio e simil-litio, cioè con elementi chimici "simili" per alcuni aspetti al litio ma più facilmente reperibili (penso al sodio ed al potassio, per i quali ci sono filoni di ricerca promettenti su questo campo). Piuttosto, ma qui vado OT, non capisco perché non sia la scelta di default il volano per lo stoccaggio dell'energia prodotta da fonti rinnovabili. È il compagno perfetto: relativamente economico, con una vita virtualmente infinita, flessibilità di ricarica (cicli a seconda delle necessità senza "rovinare" la batteria e potenza istantanea) e di erogazione, nel caso del solare poi persino la possibilità di rinunciare a un inverter e di ottenere invece una corrente alternata con delle armoniche "pulite" (essendo il prodotto di un alternatore). È insomma il tipo di tecnologia per lo stoccaggio perfetta quando si pensa alle reti intelligenti, eppure se ne parla molto poco al riguardo. Boh. Anche la sicurezza in condizioni stazionarie (e quindi con la possibilità di schermare adeguatamente) è facilmente raggiungibile.

[daphni78]

... Piuttosto, ma qui vado OT, non capisco perché non sia la scelta di default il volano per lo stoccaggio dell'energia prodotta da fonti rinnovabili. È il compagno perfetto: relativamente economico, con una vita virtualmente infinita, flessibilità di ricarica (cicli a seconda delle necessità senza "rovinare" la batteria e potenza istantanea) e di erogazione, nel caso del solare poi persino la possibilità di rinunciare a un inverter e di ottenere invece una corrente alternata con delle armoniche "pulite" (essendo il prodotto di un alternatore). È insomma il tipo di tecnologia per lo stoccaggio perfetta quando si pensa alle reti intelligenti, eppure se ne parla molto poco al riguardo. Boh. Anche la sicurezza in condizioni stazionarie (e quindi con la possibilità di schermare adeguatamente) è facilmente raggiungibile.

[cometarossa]

La risposta l´hai data tu stessa: la densitä specifica di accumulo é molto piü bassa rispetto ad altri tipi di accumulatori. Detto questo ci sono giä dei grandi accumulatori a volano. Il piü grande che conosco accumula circa 30 MW per 15 minuti (ergo 7.5 MWh). Potrei continuare, ma credo che non sia questo il forum adatto.

Certo, ma quando la massa non te la devi portare dietro il problema è relativo, considerati gli altri aspetti. E sono certo che vengano usati, ma in genere quando si parla di tecnologie di accumulo per energia prodotta da rinnovabili vedo soltanto classici accumulatori al litio, e soprattutto per impianti piccoli - dove invece secondo me un piccolo volano ha tante caratteristiche interessanti per questo uso.