Какво е сгъстен въздух?

Независимо дали го знаете или не, сгъстеният въздух участва във всеки аспект от живота ни, от балоните на партито за рождения ви ден до въздуха в гумите на нашите коли и велосипеди. Вероятно дори е бил използван при направата на телефона, таблета или компютъра, на който гледате това.

Основната съставка на сгъстения въздух е, както може би вече се досещате, въздухът. Въздухът е газова смес, което означава, че се състои от много газове. Основно това са азот (78%) и кислород (21%). Състои се от различни въздушни молекули, всяка от които има определено количество кинетична енергия.

Температурата на въздуха е право пропорционална на средната кинетична енергия на тези молекули. Това означава, че температурата на въздуха ще бъде висока, ако средната кинетична енергия е голяма (и въздушните молекули се движат по-бързо). Температурата ще бъде ниска, когато кинетичната енергия е малка.

Компресирането на въздуха кара молекулите да се движат по-бързо, което повишава температурата. Това явление се нарича "топлина на компресия". Компресирането на въздуха означава буквално да го принуди в по-малко пространство и в резултат на това да доближи молекулите една до друга. Енергията, която се освобождава при това, е равна на енергията, необходима за натискане на въздуха в по-малкото пространство. С други думи, той съхранява енергията за бъдеща употреба.

Да вземем за пример един балон. Чрез надуване на балон въздухът се нагнетява в по-малък обем. Енергията, съдържаща се в сгъстения въздух в балона, е равна на енергията, необходима за неговото надуване. Когато отворим балона и въздухът се освободи, той разсейва тази енергия и го кара да отлети. Това е и основният принцип на обемния компресор.

Сгъстеният въздух е отлична среда за съхранение и предаване на енергия. Той е гъвкав, многофункционален и относително безопасен в сравнение с други методи за съхранение на енергия, като батерии и пара. Батериите са обемисти и имат ограничен живот на зареждане. Steam, от друга страна, не е рентабилен, нито удобен за потребителя (става изключително горещ).