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
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.
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/