Svänghjul i buss ingen utopi
Längst ner i Ångströmlaboratoriet, gömt i ett virrvarr av gångar och korridorer, ligger ett av labben för elektricitetslära – en verkstad belamrad med sladdar, kablar, magneter och batterier. Här tas betydande kliv framåt i jakten på förnybar elproduktion - med svänghjul som drivkraft.
Ett svänghjul är en roterande disk kopplad till en energikälla, till exempel ett batteri och en drivmotor. Batterienergin lagras i disken som kan verka som motor eller generator.
– Det som är bra med svänghjul är förmågan att agera effektbuffert, säger Janaina Goncalves, forskare vid institutionen för teknikvetenskaper.
– Den genomsnittliga effekten för en bils acceleration och inbromsning är normalt bara 2,2 kW; effekttopparna är emellertid mycket högre - upp till 40 kW. Problemet är att batteriet inte kan hantera dessa höga effekter. Med ett svänghjul blir den tekniska verkningsgraden högre plus att man kan investera i billigare batterier som ändå får längre livslängd, något som ger stora besparingar.
Två långa skrivbord täcks av hennes konstruktioner varav en komplett drivlina anpassad för en elbuss eller ett motorfordon. Tillsammans med kollegan Johan Abrahamsson arbetar hon på flera prototyper. En dataskärm visar flöden av systemens effekter för analysering.
– Målet är att ta tillvara bromsenergin och lagra upp till 1 kWh. Det kan göras med större svänghjul eller en snabbare roterande motor av samma storlek, säger Johan Abrahamsson.
Han designar och formar prototyperna där rotorn hålls på plats med magnetlager, allt omslutet av en vakuumkammare för att minimera luftfriktionsförlusterna. Vikten för hela svänghjulssystemet för en buss uppgår till runt 100 kilo. Ett kompositskal sammanfogar delarna och ska klara höga belastningar och rotationshastigheter.
– Kompositet har väldigt lång livslängd, längre än fordonet det används i. Det har dessutom fördelar både ur energilagrings- och säkerhetssynpunkt och lämpar sig därför bäst för en buss i stadstrafik, säger Johan Abrahamsson.
– Systemet förbättrar effekterna av "stop-and-go", som när en sopbil eller buss måste stanna och starta i stadsmiljö, inflikar Janaina Goncalves.
Med tanke på intresset för förnyelsebar energi, inte minst för framtidens transportsystem, borde sponsorerna knacka på dörren. Men båda forskarna menar att systemet måste vara fullskaligt och implementerat för att vara av kommersiellt intresse.
Drömmen sammanfattar Johan Abrahamsson lätt:
– Att Uppsala skulle ha en stadsbuss som kör omkring med svänghjul – det skulle vara superkul!
Anneli Björkman