La conservazione dell’energia del volano è un metodo per immagazzinare energia usando un volano che gira rapidamente. Il volano, che generalmente gira nel vuoto, immagazzina energia come energia di rotazione. L’energia può essere rimossa dal sistema o aggiunta al sistema per mezzo di un motore / generatore elettrico. I volani girano con un numero molto elevato di giri al minuto (RPM) e possono immagazzinare una quantità significativa di energia. La natura durevole dei sistemi di accumulo dell’energia del volano e la loro capacità di assorbire o scaricare rapidamente grandi quantità di energia li rendono candidati eccellenti per sostituire o integrare batterie convenzionali per l’uso in veicoli elettrici.
I vecchi sistemi di accumulo dell’energia del volano si basavano su cuscinetti puramente meccanici per supportare un volano a rotazione rapida. Le versioni moderne utilizzano invece cuscinetti magnetici. Di conseguenza, sono più durevoli, perché le parti mobili all’interno del sistema non sono soggette ad attrito costante. Alcuni moderni sistemi a volano impiegano persino magneti superconduttori, sebbene i requisiti di costo e temperatura per questi sistemi ne limitino l’utilità.
La riduzione dell’attrito dei cuscinetti magnetici aumenta anche l’utilità dei volani nella conservazione dell’energia. Questo perché meno energia cinetica viene persa per attrito mentre il volano gira. L’aumentata efficienza di stoccaggio è particolarmente importante quando un volano viene utilizzato per immagazzinare energia per periodi di tempo più lunghi, poiché i sistemi meccanici a volano dissiperanno gran parte della loro energia meccanica durante la prima ora dopo la ricarica.
I volani sono utilizzati in molte applicazioni in cui la ricarica rapida e lo scarico sono importanti. Questo tipo di accumulo di energia è stato utilizzato con successo per alimentare i veicoli a motore e funziona particolarmente bene come una forma di frenata rigenerativa. Il fatto che i volani fungano da grandi giroscopi quando girano richiede un’ingegneria speciale in modo che la movimentazione dei veicoli non sia influenzata negativamente e possa servire a stabilizzare i veicoli.
Le batterie del volano sono state suggerite come mezzo per alimentare i sistemi d’arma di prossima generazione. Hanno la capacità di immagazzinare più energia rispetto alle batterie convenzionali e di scaricare quell’energia più velocemente. Ciò portò l’esercito degli Stati Uniti a considerare l’uso dei volani per alimentare le armi usando elettromagneti azionati dai volani.
Il problema più grande con l’accumulo di energia del volano è il potenziale per danni e lesioni in caso di rottura di un volano carico. Questi sistemi immagazzinano energia come energia cinetica e rotazionale, quindi un danno grave all’alloggiamento del volano può causare la frantumazione del volano. I volani caricati in genere girano a 40.000-60.000 RPM, quindi questo può rilasciare schegge pericolose. I moderni sistemi a volano utilizzano alloggiamenti dei volani avanzati per limitare il pericolo derivante da questo tipo di evento.