ENERGIJA
L.Đ.
Kompresovani vazduh
Bezbojni prenosnik snage
 Kompresovani vazduh može da bude jedan od načina za skladištenje energije. Ona se može skladištiti u jednostavnim, jeftinim rezervoarima. Za potrebe veoma velikih postrojenja, kompresovani vazduh se može držati u pećinama. Za potrebe privrede, energija proizvedena i skladištena u vreme niske potražnje može biti puštena i korišćena u vreme visokog nivoa potražnje. Mali skladišni sistemi korišćeni su neko vreme kao pogonsko gorivo rudničkih vagona. Za potrošače velikog obima proizvodnje neophodno je obezbediti da se sačuva toplotna energija upotrebljena za kompresovanje vazduha (gubljenje toplote umanjuje količinu energije koja se može skladištiti
Energija kompresovanog vazduha se koristi od 1870. Gradovi poput Pariza i Buenos Ajresa odavno koriste sisteme zasnovane na kompresovanom vazduhu. Prvi sistem za korišćenje kompresovanog vazduha kao izvora energije konstruisao je Viktor Pop. On je tu energiju koristio za pokretanje časovnika. Usmeravao je impulse vazduha svake sekunde da bi pomerao kazaljke sata. Kompresovani vazduh se veoma brzo razvio u izvor energije za napajanje domaćinstava i industrijskih pogona a danas se koristi kao izvor energije za veliki broj industrijskih pogona i građevinskih radova. Taj sistem je obezbedio energiju za pokretanje mašina za šivenje, zubarskih stolica, štampača i pekara. Krovopokrivači često koriste kompresovani vazduh za rad svojih pištolja za zabijanje eksera.
Velike količine kompresovanog vazduha se često skladište u podzemnim pećinama. Ta vrsta sistema ima ogromne skladišne kapacitete. Pećina može ima izolaciju i omogućava kompresovanje uz malu promenu temperature i male gubitke toplote. Niska cena izgradnje takvog sistema za skladištenje predstavlja komparativnu prednost zato što koristi zidove pećine za održavanje potrebnog pritiska.
Koristan pritisak u kontejneru
Ako se vazduh iz okruženja veoma sporo kompresuje u bocu od 5 litara pri pritisku od 200 bara (20 MPa), snaga uskladištene energije je 530 kJ. Veoma efikasan pokretač vazduha može to da pretvori u kinetičku energiju, ako radi veoma sporo i uspeva da vazdušni pritisak od početnih 20 Mpa spusti na 100 kPa (boca je potpuno “prazna“ kada se uspostavi vazdušni pritisak okruženja). Postizanje visokog nivoa efikasnosti predstavlja tehnički izazov i u smislu gubitka toplote i neobnovljive unutrašnje temperature gasa. Ako se boca isprazni do pritiska od 1 MPa, energija koja se može ekstrahovati je oko 300 kJ na osovini motora.
Boce ojačane plastičnim vlaknima mogu se uporediti sa obnovljivim baterijama na bazi olova i kiseline. Baterije tokom upotrebe proizvode gotovo konstantnu voltažu. Pritisak u kontejneru se neprekidno smanjuje od punog ka praznom. Kompresovani vazduh može da bude korišćen i za prenos energije pri visokim brzinama protoka, što je korisno za ubrzanje i usporavanje transportnih vozila. Trenutno se izučavaju hibridna vozila koja koriste kompresovani vazduh.
Rezervoari sa kompresovanim vazduhom imaju izvesne prednosti u odnosu na tradicionalne baterije. Između ostalog, imaju duži vek trajanja i ne sadrže otrovne kiseline. Nova rešenja baterija, poput onih koja koriste fosfat litijuma i gvožđa, nemaju takve probleme ali se mogu pregrejati. Kompresovani vazduh je jeftino rešenje a „usavršeni“ rezervoari pritiska su skupi i u proizvodnji i u procesu testiranja.
Kompresovani vazduh kao izvor energije je „čist“ samo onoliko koliko je čisto gorivo upotrebljeno za početno generisanje energije. Korišćenje uglja za generisanje električne energije, koja se pretvara u kompresovani gas i skladišti u rezervoarima, nije ništa manje prljav od električne energije generisane direktnom upotrebom uglja.
Brzinom metka i rakete
Kao i većina tehnologija, kompresovani vazduh podrazumeva razloge za brigu oko bezbednosti. Najozbiljniji razlog za zabrinutost vezan je za moguće pucanje rezervoara. Pametna bezbednosna rešenja učinila su da su takvi slučajevi veoma retki. Takva rešenja, međutim, podrazumevaju veću težinu rezervoara i bezbednosnih uređaja poput ventila za smanjivanje pritiska. Razbijen ventil može da izazove ispaljivanje rezervoara brzinom metka ili nekontrolisane rakete. Kontejneri za visok pritisak osmišljeni su tako da budu prilično čvrsti i po pravilu ne pucaju prilikom automobilskih nesreća. Kompresovani vazduh u automobilima ili avionima ima veliki potencijal, ali rezervoari moraju da budu veoma lagani i čvrsti.
Mašine pokretane snagom kompresovanog vazduha koriste se od 19. veka za pokretanje rudničkih vagona, bušilica i pumpi, korišćenjem centralizovanih sistema za distribuciju. Mašina koju pokreće kompresovani vazduh koristi proces širenja za pokretanje klipova mašine koji potom pokreću osovinu ili turbinu.
 Od devedesetih godina 20. veka veliki broj kompanija je objavio da razvijaju automobile koji se kreću pomoću kompresovanog vazduha; međutim, nijedan model se do sada nije pojavio na tržištu! Uprkos ozbiljnim dokazima da punjenje takvih vozila energijom nije skupo, da ona ne zagađuju okolinu, a za podmazivanje koriste jestivo ulje...
Automobili koji koriste kompresovani vazduh mogu da napune svoje rezervoare za tren oka, pod uslovom da postoje pumpe za punjenje. Postoji i mogućnost držanja kompresora u sopstvenoj garaži, ili kompresora koji je ugrađen u vozilo, ali u oba ta slučaja ponovno punjenje bi moglo da traje nekoliko časova. Postoji bar jedan automobil koji koristi vazdušni pritisak, za koji se tvrdi da može da koristi pumpe za automobilske gume koje postoje na benzinskim pumpama i na taj način napuni svoj rezervoar za nekoliko minuta.
Sistemi za tankiranje vazduha nude nizak nivo energetske gustine. Visok stepen efikasnosti vozila čini da je ovo rešenje pogodno za hibridna vozila koja koriste tradicionalne motore s unutrašnjim sagorevanjem. Tankirani gas može biti korišćen za kočnice ili za optimizaciju klipnog ciklusa motora, koji nije u potpunosti uravnotežen pri svim nivoima obrtaja u minuti.
Francuska PSA grupacija (Pežo, Sitroen i Boš) razvila je hibridne sisteme korišćenjem hidraulike za prenos energije od rezervoara u kom se nalazi kompresovani azot. Oni tvrde da su postigli smanjenje potrošnje goriva od 45%. Takođe, tvrde da je taj sistem daleko pristupačniji od konkurentnih električnih automobila i vozila koja koriste obnovljivu kinetičku energiju. Planiraju da se to vozilo uskoro pojavi na drumovima.
L.Đ.
Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"
|
