O documento explica o que é o sistema KERS da Fórmula 1, que recupera a energia cinética gerada nas frenagens dos carros para ser usada na aceleração. Dois fabricantes, a Flybrid e a Williams, desenvolveram sistemas diferentes que usam um volante giratório acoplado a um câmbio ou motores elétricos para armazenar a energia cinética. O KERS também pode ser aplicado em trens e aviões para torná-los mais sustentáveis.

1. O que é o sistema KERS da F-1?
KERS não é um nome – é a sigla de Kinetic EnergyRecovering System
(sistema de recuperação de energia cinética). Apesar de ser chamado de
sistema, o KERS é na verdade um conceito. Diferentes sistemas podem ser
usados para cumprir o obejetivo do KERS, que é acumular energia gerada nas
frenagens – que seria desperdiçada – para ser usada quando o carro precisa
acelerar.
Como funciona o KERS
Um dos fabricantes de KERS é a Flybrid, que desenvolveu um sistema
baseado num volante acoplado por embreagem a um câmbio CVT, ligado ao
câmbio do carro. O volante, feito de aço e fibra de carbono, gira a mais de
60.000 rpm no vácuo, graças a uma câmara selada, para diminuir o atrito. O
equipamento completo pesa 24Kg e é capaz de gerar até 60 Kw (pouco mais
de 81,5 cv).
É o controle da relação das polias do câmbio CVT que define quando o
sistema armazena ou libera energia. Na desaceleração, o movimento é dirigido
ao volante, que acumula energia cinética.
A tecnologia da Flybrid não é exatamente nova. A própria empresa
explica que alguns veículos híbridos, como ônibus, e até protótipos de carros,
já empregaram algo semelhante. A Flybrid conseguiu no entanto melhorar o
sistema, graças ao uso de um volante muito leve, que compensa a falta de
massa com a altíssima rotação. Segundo a Flybrid, foi possível também uma
redução significativa do efeito giroscópico.
Esquema do sistema Flybrid

2. O sistema desenvolvido pela Williams também usa um volante, mas ele
é acionado eletricamente, e não há um câmbio CVT. No KERS da Williams o
volante, também mantido em compartimento com vácuo, é produzindo em fibra
de carbono, com rolamentos de cerâmica e eixo de aço, e ultrapassa 100.000
rpm.
No volante do sistema Williams, partículas magnéticas são incorporadas
ao material do volante, e a passagem de corrente (gerada nas frenagens),
graças à ligação dos semi-eixos com um gerador o leva a acelerar. Um inversor
permite o fluxo no sentido contrário – quando o piloto aperta o botão de
acionamento do KERS, o volante funciona como um gerador, enviando
corrente ao motor elétrico auxiliar.

3. Outras aplicações
Siemens cria inovador “trem verde” para metrô de Oslo
Um dos mais interessantes elementos dos novos trens é seu sistema de
frenagem regenerativo, que recupera até 46% da energia consumida na tração.
Quando o condutor aciona os freios, os motores funcionam como geradores e
usam a energia cinética das rodas para “devolver” à rede parte desta energia já
utilizada anteriormente.
Veja mais em:
http://www.siemens.com.br/templates/v2/templates/TemplateD.Aspx?channel=9241
Sistema converte a energia cinética da frenagem em eletricidade
para alimentar a bateria do carro
A frenagem regenerativa é uma daquelas ideias simples, porém
engenhosas. Cada vez que o motorista pisa no freio, a energia cinética que
impulsionava o carro para frente acaba sendo dissipada em forma de calor e
torna-se, assim, inútil. Com o sistema de frenagem regenerativa, essa energia
é transformada em eletricidade e usada para alimentar a bateria do carro.
O aparelho já vem instalado em alguns carros elétricos e híbridos, nos
quais é imprescindível manter o motor elétrico sempre carregado. Além de
contribuir para a diminuição do consumo de combustível (no caso dos
híbridos), os freios regenerativos evitam o desgaste da pastilha de freio, já que
a desaceleração não é feita por meio de atrito.
Por reaproveitar energia, a frenagem regenerativa contribui para a
sustentabilidade.
KERS na Aviação
Voando contra o tempo a aviação busca também alternativas
sustentáveis para a redução de emissões de carbono e gases do efeito estufa.
E para isso buscou da automotiva uma possível saída para a geração de
energia, o KERS.

4. O KERS, Kinetic Energy Recovery Systems, ou, sistema regenerativo de
energia cinética, utilizado na Fórmula-1 e hoje amplamente utilizado em carros
de passeio é capaz de converter toda a energia cinética em energia elétrica.
Na Universidade de Lincoln, no Reino Unido, pesquisadores concluíram um
estudo onde mostra que um avião, do porte de um Boeing 737-800, pode gerar
uma energia de até três megawatts, no momento do pouso e frenagem. Essa
energia poderia ser reutilizada para o taxiamento de chegada e saída da
aeronave na pista. Isso reduziria em milhões de toneladas de emissão de
combustíveis na atmosfera, todos os anos.
A tecnologia, porém, não é tão simples assim. Os geradores precisam
ser montados no núcleo da roda, sendo parte da mesma, juntamente com o
trem de pouso, um sistema complexo e se tratando de aviação, redução de
peso e confiabilidade são quesitos básicos.
Fontes:
carros.hsw.uol.com.br/kers.htm
http://www.infomotor.com.br/site/2012/03/kers-na-aviacao/