Magazyn odzyskanej energii

Mariusz Karwowski


Atrakcji turystycznych w Lublinie, Sopocie czy Gdyni nie brakuje. Do najoryginalniejszych zaliczają się z pewnością… trolejbusy. Pojazdy te, napędzane energią elektryczną pobieraną z sieci za pomocą tzw. pałąków, pod wieloma względami przewyższają tradycyjne autobusy. Mają dużo większe przyspieszenie, przy ruszaniu zużywają o wiele mniej energii, wreszcie – są w pełni ekologiczne. Jedynym w zasadzie minusem jest oplatająca niemal całe miasto pajęczyna przewodów. I to właśnie z powodu wątpliwych wrażeń estetycznych trasy popularnych „trajtków” często omijają z konieczności zabytkowe dzielnice miast. Ale wcale tak być nie musi. Wystarczyłoby na tym odcinku zdjąć trolejbusowe „szelki”, a energię do napędu pozyskać z innego źródła. Na przykład z superkondensatora. To urządzenie, z uwagi na swoje właściwości, wiele potrafi. Może zmniejszyć straty energii ponoszone przez samochody czy autobusy w ruchu miejskim, wspomóc działanie turbin wiatrowych, a kto wie, czy wkrótce nie będzie także receptą na rozładowujące się telefony komórkowe i laptopy. Jednym słowem – super.

Oczywiście, można ten funkcjonujący w nazwie przedrostek odnieść i do niezliczonej ilości praktycznych zastosowań. Ale właściwe znaczenie tkwi zupełnie gdzie indziej. W odróżnieniu od akumulatora elektrochemicznego, superkondensator charakteryzuje się dużą gęstością mocy i niewiele niższą od zwykłych baterii gęstością energii. Połączenie tych dwu parametrów daje mu ogromną przewagę nad innymi zasobnikami energii. Szybciej się go bowiem ładuje, ale i o wiele szybciej można też skumulowaną energię uwolnić. A to w sytuacjach nagłego zaniku prądu jest szczególnie ważne. Nie trzeba przecież korzystającym z komputerów wyjaśniać, co taka awaria czyni z niezapisanymi danymi. Również do takich stacjonarnych zastosowań superkondensator nada się idealnie.

– Nasz prototyp ma wprawdzie niższą gęstość energii niż baterie, ale za to większą gęstość mocy. Oznacza to, że ma krótszy czas ładowania i rozładowania. Typowe akumulatory ładujemy kilka godzin, a superkondensator – zaledwie kilka lub kilkadziesiąt sekund. Co więcej, zmagazynowana energia jest dostępna już w ciągu milisekund, bo nie zachodzą tu reakcje chemiczne redoks, tak jak w bateriach i akumulatorach – tłumaczy prof. Elżbieta Frąckowiak z Politechniki Poznańskiej.

DO UŻYCIA W MIEJSKIEJ DŻUNGLI

To właśnie pod jej kierownictwem powstał prototyp superkondensatora, który z powodzeniem mógłby odzyskiwać energię wyzwalaną podczas hamowania pojazdu i wykorzystywać ją później, podczas ruszania z miejsca i przyspieszania. Jako że te manewry dominują w jeździe po mieście, urządzenie spełniałoby swoją rolę właśnie w pojazdach komunikacji, w których zapotrzebowanie na moc silnika jest bardzo duże, a więc w autobusach, tramwajach czy trolejbusach. Ale i w coraz popularniejszych samochodach hybrydowych też się sprawdzi.

– Wysoka moc kondensatora może idealnie służyć do rozruchu pojazdu, czyli podczas szczytowego zapotrzebowania na energię. W ten sposób „oszczędzamy” akumulator, przedłużając jego żywotność. Kondensator może być wykorzystywany podczas pokonywania wzniesień, natomiast ulegać ładowaniu – w trakcie zjazdu czy hamowania, kiedy to energia zamieniana jest na ciepło i bezpowrotnie tracona – wyjaśnia prof. Frąckowiak. (...)

Pełny tekst w wydaniu drukowanym.