Manual fórmulas técnicas

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Flywheel -" A Bateria Electromecânica"
 
 
António Manuel Santos Carvalho *
Bruno Filipe Marques **
Paulo Fernando da Costa Apura ***
 
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Figura 1 - Corte esquemático de uma "Flywheel"
Sobre este estudo
 
Desde sempre, o homem necessitou de fontes energéticas. Uma vez que essas fontes não estão sempre disponíveis, existe a necessidade de armazenar a energia para utilização posterior.Isso passa-se com os seres vivos que, alimentando-se, conservam a energia dos alimentos sob a forma de compostos químicos no próprio organismo.
Com o desenvolvimento da civilização tornou-se óbvio o armazenamento de várias formas de energia.
No caso de um painel solar, só se produz energia durante as horas do dia. Mas o homem também vive de noite, necessitando também de energia eléctrica.Torna-se então clara a necessidade de armazenar a energia produzida durante o dia, muitas vezes em excesso, pois nem sequer é utilizada.
Agora o homem debate-se com o problema de armazenar a energia de uma forma rápida, eficaz, e que não seja prejudicial ao ambiente.
Poder-se-ia utilizar um condensador, mas para o armazenamento de uma quantidade de energia satisfatória, como seja a necessária paramovimentar um automóvel, o volume ocupado por ele seria demasiado grande para ser colocado dentro do veículo.
Hoje em dia utilizam-se acumuladores químicos bastante eficazes, embora a sua razão densidade de energia por unidade de peso esteja longe dos objectivos pretendidos. Além disso, mostram-se agressivos ao meio ambiente devido às substâncias que os compõem (zinco, chumbo, cádmio, mercúrio,ácidos, bases,…) e também perdem a sua carga ao longo do tempo (mesmo sem estarem em utilização).
Para resolver estes inconvenientes o homem começa a pensar em novas soluções, que talvez até já conheça desde os primórdios da sua existência, mas que por falta de iniciativa não se atreveu a desenvolvê-las.
É assim que nasce a "Flywheel", à qual tivemos o prazer de chamar "Bateria Electromecânica" emportuguês e à qual dedicamos o nosso trabalho.
Mas do que trata este assunto de "flywheel"?
Bom, quem souber o que é uma roda facilmente se aperceberá do que se trata  mais uma aplicação de um dos maiores inventos do homem!
O principio de funcionamento é muito simples: trata-se de colocar basicamente uma roda ("volante") a girar em situações em que não esteja sujeita a qualquer força de atritoou a qualquer outra acção exterior. É uma forma extremamente simples de armazenar energia mecânica.
Facilmente se converte energia mecânica em energia eléctrica e vice-versa, utilizando um simples motor eléctrico (ou gerador).
Desde que o homem inventou a roda, utiliza este princípio inconscientemente. Imprimindo à roda movimento, esta desloca-se aproveitando a energia da sua inércia, muitomelhor do que se se fizesse deslizar um cubo pelo chão! Até mesmo nos moínhos de vento o príncipio é aproveitado pela mó. Em alguns carrinhos de brincar, impulsionando às rodas do carro um movimento de rotação que é mantido por uma massa inercial colocada no eixo que liga as duas rodas e lhes permite rodar por mais tempo, o carrinho desloca-se num percurso maior.
Esta forma de armazenar energiaparece ser ideal, uma vez que já se conseguem capacidades de armazenamento enormes e em que não existem os conhecidos problemas ambientais.
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Figura 2 - Exemplo de uma "Flywheel"
Mas, O que é afinal a "Flywheel" ?
"Flywheel" - é um vocábulo inglês que à letra quererá dizer roda que voa. Até há uns tempos atrás este "vocábulo" referia-se a "grandes" rodas pesadas que faziam, e ainda fazem,parte de algumas máquinas rotativas, e que têm a função de "guardar" e regular a rotação destas (motores) de forma a trabalharem a uma velocidade controlada (sem sobressaltos). Não é por acaso que aquando da Revolução Industrial (com máquinas a vapor) muitas das máquinas tinham rodas "gigantescas", que no fundo eram "Flywheel’s".
Resumindo, uma "Flywheel" é uma roda feita de um material pesado...
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