Un volano in fibra di carbonio che integra, all’interno dello stesso materiale, i magneti di un motore elettrico. Lo svilupperà, non per applicazioni sportive ma industriali, la Williams, nota scuderia automobilistica di Formula 1, in Qatar. L’azienda ha infatti appena inaugurato un proprio centro ricerche, il Willaims technology centre, nel polo tecnologico QSTP, Qatar Science & Technology Park.
La struttura è una sorta di Silicon Valley nella penisola arabica che vede già la presenza di grandi aziende internazionali come Microsoft, General Electric e Shell. Il progetto Williams, denominato MLC, prevede di realizzare sistemi di dimensioni generose per applicazioni industriali che sfrutteranno la capacità di erogare o accumulare rapidamente energia tipica dei volani.
La girante integra un motore/generatore elettrico, molto meno rapido nell’accumulare o rilasciare energia ma che rende molto più flessibile il sistema.
Treni e centrali energetiche le applicazioni principali
Tra le ipotesi c’è l’uso dell’MLC nei veicoli di trasporto di massa, come treni o autobus elettrici, che potrebbero percorrere lunghi tratti senza dover dipendere da costose infrastrutture esterne. Un altro utilizzo previsto è quello, sempre più richiesto, di stabilizzazione della produzione di energia elettrica. Ad esempio per le centrali eoliche o solari che dipendono molto dalle condizioni meteo; ma pensiamo anche ad altri tipi di centrali impossibilitate ad effettuare rapide variazioni di produttività per adattarsi a picchi improvvisi di domanda, come quelle nucleari. La costruzione in materiali ultraresistenti come la fibra di carbonio è imposta dalla necessità di far fronte alle enormi forze centrifughe conseguenti alle velocità di rotazione elevatissime necessarie per immagazzinare grandi quantità di energia meccanica. Questa può essere rilasciata anche in tempi brevi, se necessario, come hanno dimostrato i ben più piccoli sistemi Kers “meccanici” di recupero energia in frenata utilizzati nella stagione 2009 di Formula 1. La girante ruoterà su cuscinetti in materiale ceramico. Un volano come quello studiato da Williams in teoria potrebbe essere “caricato” attingendo energia meccanica dall’esterno – ad esempio nella fase di frenata di un veicolo – oppure dall’interno, con energia elettrica.
I dettagli non sono noti, ma in teoria nulla impedisce lo scambio di energia nei due sensi, da meccanica a elettrica o viceversa. Sia il volano sia la macchina elettrica, infatti, potrebbero fungere tanto da accumulatore di energia quanto da motore. La stessa macchina elettrica integrata dovrebbe, comunque, avere prestazioni rilevanti: ruota alla stessa velocità del volano, quindi a regimi insostenibili per la resistenza meccanica dei tradizionali magneti. Questi, infatti, saranno integrati in una matrice in materiale composito rinforzato da fibre di carbonio, da cui la sigla MLC: Magnetically Loaded Composite.
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