Människor har länge letat efter ett sätt att lagra energi. En av de viktigaste sakerna som har hållit upp elbilar är batteritekniken – när du jämför batterier med bensin är skillnaderna enorma.
Till exempel kan en elbil bära 1 000 pund (454 kg) blybatterier som tar flera timmar att ladda upp och kan ge bilen en räckvidd på 100 mil (160 km). Två eller 3 liter bensin ger samma räckvidd, väger mindre än 13 kg, och du kan pumpa så mycket bensin på ungefär en minut.
Här är en lista över metoder för lagrad energi . Vissa av dessa fungerar i en elbil, medan andra är bättre för stationära applikationer.
InnehållTermen "lagrad energi" hänvisar till den energi som ett objekt besitter på grund av dess position, tillstånd eller tillstånd. Denna energi används inte aktivt men har potential att utföra en åtgärd när den släpps.
Några exempel är fjädrar, roterande svänghjul, hydrauliska lyftsystem och vattentryck.
Energi finns i olika former, var och en med sina unika egenskaper och tillämpningar. Du kan dela upp dem i kinetisk och potentiell energi.
Kinetisk energi är energin hos ett föremål i rörelse, till exempel en snurra eller en bil i rörelse.
Potentiell energi lagras i ett föremål på grund av dess position eller tillstånd.
Här är bara några av de nästan oändliga exemplen på lagrad energi.
En av de äldsta teknikerna människor har använt är att gå ner i vikt. Du lyfter vikten för att lagra energin i den och låter sedan vikten falla för att utvinna energin. Många farfarsur och gökur använder denna teknik.
Genom att köra snöret som är fäst vid vikterna genom ett växelståg kan du använda en tung vikt och låta den falla under lång tid. (Se Hur pendelklockor fungerar.) Detta tillvägagångssätt fungerar inte särskilt bra i en elbil, men det har fungerat bra i klockor i hundratals år.
Många kraftverk använder metoden "fallande vikt" i form av vatten. Vattnet pumpas uppför till en sjö på natten när kraftverket har överkapacitet. Under dagtid med hög efterfrågan rinner vattnet genom en turbin på väg nedför mot en lägre sjö. (Se Hur vattenkraftverk fungerar.)
Ett annat sätt att lagra energi är i någon form av repeterbar mekanisk deformation. Detta är idén bakom en fjäder som används i en upprullningsklocka eller ett gummiband som används i ett upprullat flygplan. Du lagrar energin genom att böja (deformera) materialet i en fjäder, och materialet frigör energin när det återgår till sin ursprungliga form.
I en bils skala har den här tekniken problem på grund av fjäderns vikt, men på mindre skalor (som ett armbandsur) fungerar den utmärkt.
Naturen har lagrat energi under lång tid, och vill man tänka på det på det här sättet är bensin verkligen en form av lagrad energi. Växter absorberar solljus och förvandlar det till kolhydrater. Under miljontals år kan dessa kolhydrater förvandlas till olja eller kol.
På en mer mänsklig tidsskala eldar vi ved (som är en kolhydrat) för att frigöra lagrad energi, eller förvandlar majs till alkohol och bränner alkoholen.
En annan teknik som naturen använder för att lagra energi är fett, som många av oss känner till på ett personligt sätt. Det är intressant att tänka på en bil som på något sätt äter gräs eller någon annan kolhydrat och lagrar det som fett!
Du kan ta energi och dela vatten i dess väte- och syreatomer med hjälp av elektrolys. Genom att lagra vätgas och syre i tankar kan du senare skapa energi genom att bränna det, eller (mer effektivt) genom att köra det genom en bränslecell.
Du kan använda energin för att snurra upp ett svänghjul och sedan utvinna energin genom att använda svänghjulet för att driva en generator.
Du kan lagra värme direkt och senare omvandla värmen till en annan form av energi som el.
Du kan använda tryckluft för att lagra energi. Leksaker som Air Hog lagrar energi på detta sätt. Att komprimera gaser som kväve tillräckligt producerar flytande kväve.
En av de nya tekniker som kan bli tillgängliga i framtiden handlar om antimateria. När du kombinerar normal materia med antimateria får du energi. Du lagrar energin genom att skapa antimateria.
Just nu kan ingen av dessa tekniker hålla ett ljus (en annan form av lagrad energi!) till bensin i bekvämlighets mening. Bränsleceller som använder metanol ser ut att vara den närmaste konkurrenten just nu och kommer förmodligen att bli tillgängliga för allmänheten under de närmaste åren.
Den här artikeln har uppdaterats i samband med AI-teknik, sedan faktagranskad och redigerad av en HowStuffWorks-redaktör.
