Los profesores de ingeniería mecánica de la Universidad de Alberta, Pierre Mertiny y Marc Secanell, están buscando hacer que una tecnología vieja sea nueva nuevamente y ahorrar algo de dinero para los operadores de trenes de tránsito como el Edmonton LRT mientras lo hacen.
"El volante es una tecnología antigua, pero eso es en parte lo que lo hace tan sensible", dice Mertiny. "Fundamentalmente, es una tecnología realmente simple. Ya tenemos todo lo que necesitamos".
Los dos calcularon recientemente que el uso de la tecnología de volante para ayudar al tránsito de trenes ligeros en Edmonton., Alberta, produciría ahorros de energía del 31 por ciento y ahorros de costos del 11 por ciento. Sus hallazgos se publicaron en la edición de julio de 2016 deldiario Energía "Análisis de un sistema de almacenamiento de volante para tránsito de tren ligero".
Un volante es exactamente lo que suena: un disco, también conocido como rotor, gira y aumenta su velocidad de rotación a medida que se alimenta de electricidad. Esta energía de rotación se puede volver a convertir en energía eléctrica cuando sea necesario. Es, en cierto sentido, una batería mecánica. El sistema pierde muy poca energía debido al calor o la fricción porque funciona en el vacío e incluso puede usar cojinetes magnéticos para levitar el rotor.
Aunque no escuchamos mucho acerca de la tecnología del volante, se usa para aplicaciones de 'alta gama', como la Estación Espacial Internacional o los autos de carreras construidos por Audi y Porsche. En América del Norte, también se usan volantes de alta capacidaden áreas de alta densidad de población, como Nueva York, Massachusetts y Pensilvania, para amortiguar la electricidad y evitar cortes de energía.
Secanell y Mertiny examinaron la posibilidad de utilizar la tecnología de volante para almacenar la energía generada cuando los trenes LRT de la ciudad desaceleran y se detienen. Los trenes como el LRT están diseñados con el denominado frenado dinámico, utilizando motores de tracción en las ruedas del tren, para paradas suaves.Pero la desaceleración genera energía, que debe ir a algún lado.
"Los vehículos eléctricos y de pila de combustible ya implementan el frenado regenerativo para almacenar la energía producida durante el frenado para el arranque, entonces, ¿por qué los trenes no podrían hacerlo?", Dice Secanell, cuya investigación también se centra en el vehículo de pila de combustibletecnologías.
Actualmente, esa electricidad se considera electricidad 'sucia' porque es intermitente y, por lo tanto, difícil de usar. Los sistemas convencionales simplemente envían la energía eléctrica de frenado a las resistencias en el tren, que convierten la energía eléctrica en calor, que luego se libera al aireUn sistema de volante tomaría la energía eléctrica y la almacenaría como energía mecánica. Esta energía mecánica podría volver a convertirse en energía eléctrica cuando el tren esté listo para salir de la estación nuevamente.
"Es difícil usar una batería convencional para este propósito", explica Mertiny. "Necesita recargar y descargar mucha energía muy rápidamente. Las baterías no duran mucho en esas condiciones".
Mertiny y Secanell predicen que usar un volante para capturar la electricidad generada por la desaceleración de un tren y aplicarlo para la aceleración produciría un ahorro de energía del 31% y un ahorro de costos del 11% en el sistema Edmonton LRT. Un sistema de volante podríaresultará en ahorros sustanciales de energía y costos para la ciudad.
"La ciudad de Hannover en Alemania ya está probando la tecnología del volante para este propósito", dice Mertiny. "Tienen bancos de volantes en cada estación para capturar y reutilizar la electricidad generada cuando sus trenes entran en la estación".
Mantener los volantes en cada estación significaba que los trenes de Hannover no tenían que ser reacondicionados para el desarrollo.
Secanell y Mertiny participan en una red pancanadiense de almacenamiento de energía que investiga formas de optimizar el almacenamiento y el costo de la energía del volante. Mertiny también está trabajando actualmente con Landmark Homes of Edmonton, a través de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de la Construcción Nasseri de la U de A.desarrollar un prototipo de volante para almacenar energía solar para uso doméstico.
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Materiales proporcionado por Universidad de Alberta . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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