Svänghjul är ett sätt att lagra energi i rotationsmomentet (kinetisk energi) hos stora hjul tätade i ett vakuum. De används som ett sätt att lagra och frigöra stora mängder elektrisk energi, och även om deras lagringsmetod är icke-kemisk, kallas uppsättningar av svänghjul ibland batterier. Eftersom lagringsmetoden är mekanisk snarare än kemisk, begränsas mängden energi som lagras endast av storleken på svänghjulet, dess förmåga att rotera snabbt utan att slitas isär och motor/generatordesign. Svänghjul har funnit användning i specialiserade applikationer för vilka stora, snabba kraftutbrott behövs, till exempel i militära järnvägsvapen eller för att tillhandahålla elektricitet för att antända fusionsreaktioner.
Svänghjul stöds vanligtvis av magnetiska lager som inte kräver någon extern strömingång. Därför är de relativt billiga, tillförlitliga och kräver lite underhåll. Svänghjul har funnits i århundraden, men det är först nyligen som vi har utvecklat högkvalitativa dammsugare, magnetiska lager och hållbara material som krävs för att lagra betydande mängder energi i svänghjul. Förutom att kunna lagra stora mängder energi, inkluderar andra fördelar med svänghjul deras praktiskt taget obegränsade livslängd, obegränsade laddningar och ekologiskt rena natur.
Många svänghjul är gjorda av stål, järn eller olika kompositer. De maximala varv per minut för dessa material är cirka 1,000 5,000-XNUMX XNUMX, beroende på hjulets storlek. Experiment har använt kolfiberbaserade svänghjul för överlägsen prestanda. Det kanske bästa materialet för svänghjul är kolnanorör, eller buckminsterfulleren, ett ämne med draghållfasthet flera gånger större än diamant. Men materialets kostnad gör det för närvarande oöverkomligt för användning i svänghjulssystem.
Svänghjul har utpekats som det idealiska energilagringssystemet för oavbruten strömförsörjning (UPS) och, i framtiden, elbilar. Eftersom svänghjul är tänkta att snurra väldigt snabbt, måste de ha enhetlig densitet och vara fria från mikroskopiska brister. En liten spricka kan förstoras och få hjulet att slita isär och flyga i flera riktningar, i en katastrof som ibland kallas svänghjulsexplosion. Svänghjul har en omvandlingseffektivitet på cirka 80 %, vilket anses vara betydande.