Gli esseri umani hanno cercato a lungo un modo per immagazzinare energia. Uno degli aspetti principali che ha ostacolato le auto elettriche è la tecnologia delle batterie:se si confrontano le batterie con la benzina, le differenze sono enormi.
Ad esempio, un’auto elettrica potrebbe trasportare 1.000 libbre (454 kg) di batterie al piombo-acido che impiegano diverse ore per ricaricarsi e potrebbero fornire all’auto un’autonomia di 100 miglia (160 km). Due o 3 litri di benzina offrono la stessa autonomia, pesano meno di 30 libbre (13 kg) e puoi pompare quella stessa quantità di benzina in circa un minuto.
Ecco un elenco di metodi per energia immagazzinata . Alcuni di questi funzionano in un'auto elettrica, mentre altri sono migliori per le applicazioni stazionarie.
ContenutoIl termine "energia immagazzinata" si riferisce all'energia che un oggetto possiede a causa della sua posizione, stato o condizione. Questa energia non viene utilizzata attivamente ma ha il potenziale per eseguire un'azione quando viene rilasciata.
Alcuni esempi includono molle, volani rotanti, sistemi di sollevamento idraulici e pressione dell'acqua.
L'energia si presenta in varie forme, ciascuna con le sue caratteristiche e applicazioni uniche. Puoi scomporli in energia cinetica e potenziale.
L'energia cinetica è l'energia di un oggetto in movimento, come una trottola o un'auto in movimento.
L'energia potenziale viene immagazzinata all'interno di un oggetto a causa della sua posizione o condizione.
Ecco solo alcuni degli esempi quasi infiniti di energia immagazzinata.
Una delle tecniche più antiche utilizzate dalle persone è la perdita di peso. Si solleva il peso per immagazzinare l'energia e poi si lascia cadere il peso per estrarre l'energia. Molti orologi a pendolo e a cucù utilizzano questa tecnica.
Facendo scorrere la corda attaccata ai pesi attraverso un treno di ingranaggi, puoi utilizzare un peso pesante e lasciarlo cadere per un lungo periodo di tempo. (Vedi Come funzionano gli orologi a pendolo.) Questo approccio non funziona molto bene in un'auto elettrica, ma ha funzionato bene negli orologi per centinaia di anni.
Molte centrali elettriche utilizzano l'approccio della "caduta del peso" sotto forma di acqua. L'acqua viene pompata in salita verso un lago di notte, quando la centrale elettrica ha una capacità in eccesso. Durante i periodi diurni ad alta richiesta, l'acqua scorre attraverso una turbina nel suo percorso verso il lago inferiore. (Vedi Come funzionano le centrali idroelettriche.)
Un altro modo per immagazzinare energia è sotto forma di deformazione meccanica ripetibile. Questa è l'idea alla base di una molla utilizzata in un orologio a carica o di un elastico utilizzato in un aeroplano a carica. Accumuli l'energia piegando (deformando) il materiale in una molla e il materiale rilascia l'energia quando ritorna alla sua forma originale.
Su scala automobilistica, questa tecnologia presenta problemi a causa del peso della molla, ma su scale più piccole (come un orologio da polso) funziona benissimo.
La natura immagazzina energia da molto tempo e, se vogliamo pensarci in questo modo, la benzina è davvero una forma di energia immagazzinata. Le piante assorbono la luce solare e la trasformano in carboidrati. Nel corso di milioni di anni, questi carboidrati possono trasformarsi in petrolio o carbone.
Su una scala temporale più umana, bruciamo il legno (che è un carboidrato) per rilasciare l'energia immagazzinata, oppure trasformiamo il mais in alcol e bruciamo l'alcol.
Un'altra tecnica utilizzata dalla natura per immagazzinare energia è il grasso, che molti di noi conoscono in modo personale. È interessante pensare a un'auto che in qualche modo mangia erba o qualche altro carboidrato e lo immagazzina sotto forma di grasso!
Puoi prendere energia e dividere l'acqua nei suoi atomi di idrogeno e ossigeno usando l'elettrolisi. Immagazzinando l'idrogeno e l'ossigeno in serbatoi, puoi successivamente creare energia bruciandolo o (in modo più efficiente) facendolo passare attraverso una cella a combustibile.
Puoi utilizzare l'energia per far girare un volano e successivamente estrarre l'energia utilizzando il volano per azionare un generatore.
Puoi immagazzinare il calore direttamente e successivamente convertirlo in un'altra forma di energia come l'elettricità.
È possibile utilizzare l'aria compressa per immagazzinare energia. Giocattoli come l'Air Hog immagazzinano energia in questo modo. La compressione di gas come l'azoto produce azoto liquido.
Una delle nuove tecnologie che potrebbero diventare disponibili in futuro riguarda l’antimateria. Quando combini la materia normale con l'antimateria, ottieni energia. Accumuli l'energia creando l'antimateria.
Al momento, nessuna di queste tecniche può reggere il confronto (un’altra forma di energia immagazzinata!) con la benzina in senso pratico. Le celle a combustibile che utilizzano metanolo sembrano essere il concorrente più vicino in questo momento e probabilmente diventeranno disponibili al grande pubblico nei prossimi anni.
Questo articolo è stato aggiornato insieme alla tecnologia AI, quindi verificato e modificato da un editor di HowStuffWorks.
