Les volants d’inertie sont un moyen de stocker de l’énergie dans le moment de rotation (énergie cinétique) de grandes roues scellées sous vide. Ils sont utilisés comme moyen de stocker et de libérer de grandes quantités d’énergie électrique, et bien que leur méthode de stockage ne soit pas chimique, les ensembles de volants d’inertie sont parfois appelés batteries. Parce que la méthode de stockage est mécanique plutôt que chimique, la quantité d’énergie stockée n’est limitée que par la taille du volant d’inertie, sa capacité à tourner rapidement sans se déchirer et la conception du moteur/générateur. Les volants d’inertie ont trouvé une utilisation dans des applications spécialisées pour lesquelles de grandes et rapides rafales de puissance sont nécessaires, comme dans les canons ferroviaires militaires ou pour fournir l’électricité nécessaire pour déclencher des réactions de fusion.
Les volants d’inertie sont généralement soutenus par des roulements magnétiques qui ne nécessitent aucune entrée d’alimentation externe. Par conséquent, ils sont relativement peu coûteux, fiables et nécessitent peu d’entretien. Les volants d’inertie existent depuis des siècles, mais ce n’est que récemment que nous avons développé les aspirateurs de haute qualité, les paliers magnétiques et les matériaux durables nécessaires pour stocker des quantités substantielles d’énergie dans les volants d’inertie. En plus de pouvoir stocker des quantités substantielles d’énergie, les autres avantages des volants d’inertie incluent leur durée de vie pratiquement illimitée, leurs recharges illimitées et leur nature écologiquement propre.
De nombreux volants d’inertie sont fabriqués en acier, en fer ou en divers composites. Les rotations maximales par minute pour ces matériaux sont d’environ 1,000 5,000 à XNUMX XNUMX, selon la taille de la roue. Des expériences ont utilisé des volants d’inertie à base de fibre de carbone pour des performances supérieures. Le meilleur matériau pour les volants d’inertie est peut-être les nanotubes de carbone, ou buckminsterfullerène, une substance dont la résistance à la traction est plusieurs fois supérieure à celle du diamant. Cependant, le coût du matériau le rend actuellement prohibitif pour une utilisation dans les systèmes de volant d’inertie.
Les volants d’inertie ont été présentés comme les systèmes de stockage d’énergie idéaux pour les alimentations sans interruption (UPS) et, à l’avenir, les automobiles électriques. Parce que les volants d’inertie sont censés tourner très vite, ils doivent avoir une densité uniforme et être exempts de tout défaut microscopique. Une petite fissure peut être agrandie et provoquer la déchirure de la roue et son vol dans plusieurs directions, dans une catastrophe parfois appelée explosion du volant d’inertie. Les volants d’inertie ont un rendement de conversion d’environ 80%, ce qui est considéré comme substantiel.