Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Термохимическая аккумуляция  (Прочитано 653 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн sharpАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Термохимическая аккумуляция
« : 20 Ноя 2017 [00:32:10] »
Избыточную мощность АЭС можно использовать для электролиза воды и получения водорода. Который потом сжигать в газовых турбинах. М?
Тема аккумуляции больших объемов энергии с помощью электролиза воды в последнее время многократно всплывает на форуме. Преимущества такого цикла в легкодоступности исходного вещества, однако имеются и существенные недостатки:
1. Низкий КПД
2. Проблема хранения водорода: это летучий газ, который легко диссипирует. Он имеет низкую плотность даже под высоким давлением или в сжиженном виде. То есть, объемная плотность энергии невероятно низка.

Поэтому в этой теме хотелось бы обсудить, какие еще существуют способы химической аккумуляции энергии? По сути, может подойти любая пара обратимых реакций, одна из которых эндотермическая, а вторая - экзотермическая.
При этом, конечно желательны доп. условия:
1. Высокий КПД (как минимум более 50%)
2. Существенная плотность энергии в аккумулированном состоянии
3. Приемлемая себестоимость организации цикла

Ну что, есть ли среди астрономов химики? Задачка для вас)

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 13 627
  • Благодарностей: 292
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #1 : 20 Ноя 2017 [00:58:12] »
Избыточную мощность АЭС можно использовать для электролиза воды и получения водорода. Который потом сжигать в газовых турбинах. М?
Тема аккумуляции больших объемов энергии с помощью электролиза воды в последнее время многократно всплывает на форуме. Преимущества такого цикла в легкодоступности исходного вещества, однако имеются и существенные недостатки:
1. Низкий КПД
2. Проблема хранения водорода: это летучий газ, который легко диссипирует. Он имеет низкую плотность даже под высоким давлением или в сжиженном виде. То есть, объемная плотность энергии невероятно низка.

Поэтому в этой теме хотелось бы обсудить, какие еще существуют способы химической аккумуляции энергии? По сути, может подойти любая пара обратимых реакций, одна из которых эндотермическая, а вторая - экзотермическая.
При этом, конечно желательны доп. условия:
1. Высокий КПД (как минимум более 50%)
2. Существенная плотность энергии в аккумулированном состоянии
3. Приемлемая себестоимость организации цикла

Ну что, есть ли среди астрономов химики? Задачка для вас)


водород-> синтез-газ-> (метанол ,ДМЭ или другие легкие спирты или эфиры)...получение водорода не  должно быть связано с электролизом и с высоким давлением(дабы избежать комприрования), катализатор подобрать приемлемый (железо, никель, медь, а лучше какие нить синтетические цеолиты)

Онлайн viesis

  • *****
  • Сообщений: 2 812
  • Благодарностей: 45
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от viesis
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #2 : 20 Ноя 2017 [01:20:03] »
Знаете ли, для продуктивного обсуждения этого вопроса недостаточно просто химического образования, имхо.

Оффлайн sharpАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #3 : 20 Ноя 2017 [01:41:55] »
получение водорода не  должно быть связано с электролизом
А откуда его тогда брать?

Онлайн viesis

  • *****
  • Сообщений: 2 812
  • Благодарностей: 45
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от viesis
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #4 : 20 Ноя 2017 [01:59:57] »
Видя успех литиевых аккумуляторов, можно рассматривать литий, полученный электролизом неводных расстворов, для хранения энергии.

Оффлайн Зануда

  • *****
  • Сообщений: 1 521
  • Благодарностей: 46
  • ТАЛ-150К и бинокли
    • Jabber - shurale51650@jabber.ru
    • Сообщения от Зануда
    • домашняя страничка
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #5 : 20 Ноя 2017 [08:59:22] »
Ну что, есть ли среди астрономов химики? Задачка для вас)

Вопросы по химии логичнее задавать на форумах химиков. Я же как физик добавлю - тепловую энергию можно запасать в виде горячей воды под давлением. Изготовление больших сосудов такого рода давно и хорошо отработано (хотя и не дёшево). Даже паровозы такие делали (с малым пробегом - маневровые и внутризаводские). Или, если технологов не устраивает изменение параметров пара со временем, в виде расплавов солей.

Оффлайн Lieut

  • *****
  • Сообщений: 1 560
  • Благодарностей: 61
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Lieut
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #6 : 20 Ноя 2017 [09:29:04] »
Вроде бы договорились, что электролиз воды это не для аккумуляции электроэнергии, ибо обратный процесс весьма проблемный, а как пример прерывистого потребления. Включать ячейки только в часы избыточной генерации. А дальше использовать водород для получения синтез-газа или аммиака.

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 6 090
  • Благодарностей: 134
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #7 : 20 Ноя 2017 [09:55:02] »
Электролизом можно получать гораздо более удобные в хранении вещества, чем водород.
Но вопрос к топикстартеру - а в каком виде у нас энергия имеется?
Потому как если электричество от солнечных батарей - то надо смотреть на электролиз. А если тепло от реактора - то надо на терморазложение ориентироваться... притом для конкретной температуры.

Оффлайн Forest

  • *****
  • Сообщений: 5 228
  • Благодарностей: 168
  • Мир вашему дому
    • Сообщения от Forest
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #8 : 20 Ноя 2017 [10:01:44] »
У немцев есть электромотоцикл в котором реализован принцип обратный электролизу: из водорода  в топливном баке и кислорода воздуха  вырабатывается электричество на котором и ездит мотоцикл.   Осталось найти способ быстрой и дешевой добычи водорода (видимо из воды) и проблема безнефтянной энергетики будет решена)
www.uraniya.net
-Образование-это инвестиция ,а не услуга. Потому что самое дорогое что есть на свете-это глупость.
-Наукой нельзя управлять,потому что невозможно управлять мыслью.
-Всем читать: "Псевдонаука" Леонида Подымова

Оффлайн sharpАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #9 : 20 Ноя 2017 [12:29:23] »
Но вопрос к топикстартеру - а в каком виде у нас энергия имеется?
Потому как если электричество от солнечных батарей - то надо смотреть на электролиз. А если тепло от реактора - то надо на терморазложение ориентироваться... притом для конкретной температуры.
Терморазложение при температурах до 1000С, скажем.

Вопросы по химии логичнее задавать на форумах химиков.
А вопросы по атомной энергетике - на форуме ядерщиков?)

Оффлайн Lieut

  • *****
  • Сообщений: 1 560
  • Благодарностей: 61
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Lieut
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #10 : 20 Ноя 2017 [12:38:23] »
В открытых источниках легко можно найти множество предложенных термохимических циклов получения водорода из воды. Это направление изучалось очень подробно.
Вот только совершенно непонятно, причем тут аккумуляция?

Оффлайн sharpАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #11 : 20 Ноя 2017 [12:45:09] »
Вот только совершенно непонятно, причем тут аккумуляция?
Избыточная энергия запасается в эндотермической реакции, затем во время дефицита энергии запасенная энергия рекуперируется.

В открытых источниках легко можно найти множество предложенных термохимических циклов получения водорода из воды.
В стартовом сообщении предложено рассмотреть альтернативные процессы, то есть не использующие водород вообще.

Онлайн viesis

  • *****
  • Сообщений: 2 812
  • Благодарностей: 45
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от viesis
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #12 : 20 Ноя 2017 [12:57:36] »
Получение жидкого воздуха(его компонентов).

Оффлайн Forest

  • *****
  • Сообщений: 5 228
  • Благодарностей: 168
  • Мир вашему дому
    • Сообщения от Forest
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #13 : 20 Ноя 2017 [13:06:00] »
Вот только совершенно непонятно, причем тут аккумуляция?
Избыточная энергия запасается в эндотермической реакции, затем во время дефицита энергии запасенная энергия рекуперируется.

В открытых источниках легко можно найти множество предложенных термохимических циклов получения водорода из воды.
В стартовом сообщении предложено рассмотреть альтернативные процессы, то есть не использующие водород вообще.
Встанет вопрос сырья для реагентов. Его надо будет где то ,добывать,перерабатывать,обогощать и синтезировать..
Дорогая многоходовочка может получиться,хотя если отбросить экономические показатели то тогда... :-[
Энергия должна быть дешевая. А значит буквально из воздуха,воды и камней неглубокого залегания..
www.uraniya.net
-Образование-это инвестиция ,а не услуга. Потому что самое дорогое что есть на свете-это глупость.
-Наукой нельзя управлять,потому что невозможно управлять мыслью.
-Всем читать: "Псевдонаука" Леонида Подымова

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 13 627
  • Благодарностей: 292
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #14 : 20 Ноя 2017 [13:50:33] »
получение водорода не  должно быть связано с электролизом
А откуда его тогда брать?


газовый ядреный реактор к примеру

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 13 627
  • Благодарностей: 292
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #15 : 20 Ноя 2017 [13:53:07] »
Видя успех литиевых аккумуляторов, можно рассматривать литий, полученный электролизом неводных расстворов, для хранения энергии.
не выгодно это - электричество надо получать, да и органика (основа электролита) будет дорогой, а она буде разлагаться тоже, потом надо дистяляцию делать

Оффлайн LonelyWanderer

  • *****
  • Сообщений: 4 117
  • Благодарностей: 85
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от LonelyWanderer
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #16 : 20 Ноя 2017 [14:14:42] »
Мне больше всего нравится идея обычной тепловой аккумуляции - нагревать изнутри какую-то гору, холм. Доступно, в отличии от гидроаккумуляции, практически повсеместно, и не сложно по сравнению с химией.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #17 : 20 Ноя 2017 [14:15:16] »
Кстати, а если использовать КNO3. При 400 градусах он распадается по схеме KNO3 = KNO2 + 1/2O2. А далее KNO2 можно растворить в воде и использовать для электрохимического производства энергии в системе типа топливного элемента. Электрохимический потенциал пары KNO2/O2 приблизительно 0.4В.

Т.е. цикл:

1) KNO3 = KNO2 + 1/2O2 (накопление энергии используя прямой нагрев при Т~400 градусов). Нитрит калия твёрдое стабильное вещество, которое удобно хранить.
2) KNO3 (р-р) + 1/2O2 = KNO3 (р-р) (производство электроэнергии в системе типа топливного элемента, где топливом выступает раствор нитрита калия).
3) Упаривание раствора KNO3 с использованием сравнительно низкопотенциального тепла и получение кристаллического KNO3, который может быть снова использован в процессе  (1).

P.S. Пока чистые фантазии. :) Надо с циферки по термодинамике внимательнее посмотреть, чтобы понять есть ли в этом какой-то смысл.:)

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 13 627
  • Благодарностей: 292
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #18 : 20 Ноя 2017 [17:46:34] »
Я же как физик добавлю - тепловую энергию можно запасать в виде горячей воды под давлением.

Ну начнем с того , горячая вода до 100 градусов рассматривается сплошь и рядом как низкопотенциальные энергоноситель, и зачастую бросовое тело, коего в производстве зачастую деть некуда. - только потратиться на градирню и выкинуть в атмосферу. А при более высоких температурах , когда нужно давление выше атмосферного, начинает расти потихоньку металоемкость пропорциональное PV, и теплоизолляцию тоже пропорциональную времени хранения и ххарактерному размеру (кубическому корню из объема), и братно пропорциональную допустимым потерям. И это только до критической точки - а дальше вообще начинается танец с бубном - сверхкритическая вода - флюид который поменяет химические свойства в процессе нагрева.... все тже самое относится и к солям, только теплоемкость в 4 раза ниже воды правдап плотность в 2 и более раза  выше

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 13 627
  • Благодарностей: 292
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
Re: Термохимическая аккумуляция
« Ответ #19 : 20 Ноя 2017 [21:30:42] »
P.S. Пока чистые фантазии.  Надо с циферки по термодинамике внимательнее посмотреть, чтобы понять есть ли в этом какой-то смысл.
выпаривание всегда геморойно да и ОВП высокий - потебуется куча нержавейки