Wodór, magazynowanie i produkcja: ewolucja i technologie H2

Ropa, gaz, węgiel, energia jądrowa (PWR, EPR, fuzja gorąca, ITER), elektrociepłownie gazowe i węglowe, kogeneracja, trójgeneracja. Peakoil, zubożenie, ekonomia, technologie i strategie geopolityczne. Ceny, zanieczyszczenie, koszty ekonomiczne i społeczne ...
Avatar de l'utilisateur
Obamot
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 28725
Rejestracja: 22/08/09, 22:38
Lokalizacja: regio genevesis
x 5538




przez Obamot » 09/06/11, 12:17

Gaston napisał:Brakuje wszystkich danych dotyczących wydajności, ale znamy dokładnie masę wodoru zmagazynowanego w 1 kg kwasu mrówkowego i maksymalną energię, jaką można wytworzyć przy użyciu tego wodoru.

Zaczynając od kwasu mrówkowego, odzyskujemy zatem siły do maksimum 1,4 kWh/kilogram.

Jeśli EPFL może sobie poradzić lepiej, artykuł nie powinien dotyczyć katalizowanej dysocjacji kwasu mrówkowego, ale nowej metody wykorzystania wodoru ::


Oj... porzucony!

Ale tutaj są jeszcze właściwości termochemiczne i fizyczne HCOOH:

Obraz

Obraz

Christophe napisał:To jest podstawowa termochemia.

Nadal nie wiem skąd taka cena. 14!?!

Dla mnie jest to w najgorszym wypadku na masie coef. poniżej 9 lat...

Masa PCI: 6.4 / 1.22 = 5.2 MJ na kg kwasu = 1.4 kWh
Nafta masowa PCI = 12 kWh, czyli 8.6 razy lepsza niż kwasowa...
Ostatnio edytowane przez Obamot 09 / 06 / 11, 12: 26, 1 edytowany raz.
0 x
Christophe
moderator
moderator
Wiadomości: 79374
Rejestracja: 10/02/03, 14:06
Lokalizacja: planeta Serre
x 11064




przez Christophe » 09/06/11, 12:23

Nie o takie liczby nam chodzi.

Nie wskazano PCI, ponieważ nie taki jest cel kwasu mrówkowego, nie jest to paliwo…

Obliczamy „wirtualną PCI dotyczącą wykorzystania H2” zawartego w kwasie… zaczynając od masy ekstrahowalnego H2, nie więcej, nie mniej…

Z drugiej strony oczywiście zakładamy, że ekstrakcja H2 z kwasu nie kosztuje ani jednego dżula!!

Potem może to być reakcja egzotermiczna... do tego potrzebne są szczegóły, jak mówisz. W razie wątpliwości zakładamy, że ekstrakcja ta jest zerowa.
0 x
Christophe
moderator
moderator
Wiadomości: 79374
Rejestracja: 10/02/03, 14:06
Lokalizacja: planeta Serre
x 11064




przez Christophe » 09/06/11, 12:27

Gaston napisał:Jeśli EPFL może sobie poradzić lepiej, artykuł nie powinien dotyczyć katalizowanej dysocjacji kwasu mrówkowego, ale nowej metody wykorzystania wodoru ::


Dokładnie retuszujesz to, co właśnie odpowiedziałem Obamotowi: jaki jest koszt energetyczny tej katalizowanej dysocjacji (którą nazywam ekstrakcją)? Endo czy egzotermia?

Nowa metoda wykorzystania H2 nie zmieni problemu masy kwasu mrówkowego: mówimy o PCI, a nie o energii użytecznej...
0 x
Avatar de l'utilisateur
Obamot
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 28725
Rejestracja: 22/08/09, 22:38
Lokalizacja: regio genevesis
x 5538




przez Obamot » 09/06/11, 12:27

...tak, widziałem, cóż, edytowałem.

Dobrze, rozumiem. Stąd wniosek, że nie będzie on przeznaczony do transportu, ale do montażu na miejscu.

Obraz
Ostatnio edytowane przez Obamot 09 / 06 / 11, 12: 37, 1 edytowany raz.
0 x
Christophe
moderator
moderator
Wiadomości: 79374
Rejestracja: 10/02/03, 14:06
Lokalizacja: planeta Serre
x 11064




przez Christophe » 09/06/11, 12:37

Dobrze zrobiłeś, że edytowałeś, ponieważ ostatecznie kwas mrówkowy nie jest aż tak „niezbyt niebezpieczny”!

Temperatura zapłonu 69°C nie jest odległa od temperatury oleju opałowego (55-60°C)
14% do 34% obj. palności to ogromny zakres palności.

Dla porównania z olejem opałowym:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Gazole

dolna: 0,6% obj
cholewka: 6,5% obj


Zaletą kwasu jest to, że jego dolna granica (LEL) jest bardzo wysoka (co daje czas na zabezpieczenie się...):

http://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_d%2 ... ivit%C3%A9

Porównaj z gazem ziemnym

Gaz ziemny 5% 15%


Obamot napisał:Ale tutaj są jeszcze właściwości termochemiczne i fizyczne HCOOH:

Obraz


ps: powinieneś umieścić link do strony wiki
0 x
Christophe
moderator
moderator
Wiadomości: 79374
Rejestracja: 10/02/03, 14:06
Lokalizacja: planeta Serre
x 11064




przez Christophe » 09/06/11, 12:41

Obamot napisał:Dobrze, rozumiem. Stąd wniosek, że nie będzie on przeznaczony do transportu, ale do montażu na miejscu.


Tylko tyle chcieliśmy Wam powiedzieć...w tym sensie dziennikarz piszący o "samochodzie na kwasie" trochę dał się ponieść...myślę...
0 x
Avatar de l'utilisateur
Obamot
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 28725
Rejestracja: 22/08/09, 22:38
Lokalizacja: regio genevesis
x 5538




przez Obamot » 09/06/11, 12:53

Nie, nie, to oni sami (EPFL) mówią...

Na szlaku egzotermicznych reakcji HCOOH:

Wiki napisał:Właściwości chemiczno-fizyczne

Wiązanie OO jest niestabilne ze względu na stopień utlenienia tlenu równy -1. Grupa funkcyjna jest zatem bardzo reaktywna i może reagować jako utleniacz (najczęstszy przypadek) lub reduktor (w przypadku niektórych związków, takich jak nadtlenek wodoru), aby osiągnąć bardziej stabilny stopień utlenienia. Inną właściwością tej grupy jest jej zdolność do tworzenia rodników poprzez homolityczne rozszczepienie wiązania OO. Rozszczepienie to można zainicjować termicznie, poprzez katalizę lub UV.


Rzeczywiście tak jest w przypadku reakcji polimeryzacji, obszar poddany reakcji nagle zaczyna wrzeć: nie można go dotknąć...

Może coś tam jest? Możliwości są różne w tej rodzinie...

Źródło kwasów karboksylowych:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_carboxylique

@ ++
0 x
dedeleco
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 9211
Rejestracja: 16/01/10, 01:19
x 10




przez dedeleco » 09/06/11, 16:43

Christophe ma rację, zadając pytanie:
Nadal nie wiem skąd taka cena. 14!?!

ponieważ z ponownej lektury wynika, że ​​zaprzątnięty czymś innym, wierząc, że wykonałem obliczenia, szybko przepisałem na kalkulatorze liczbę, która w moim poście była błędna:
https://www.econologie.com/forums/post204835.html#204835
i poprawiłem wszystkie moje posty dotyczące tego błędu:
prawidłowa liczba to 9,7!!
Zapraszam do poprawiania pozostałych postów, które mnie cytują!!
Dobrze, że wszystko jest sprawdzane, omawiane, analizowane, żeby dojść do rzeczywistości.
Przytaczam więc moje obliczenia, które dotyczą bilansu energii entalpii z tabelami, który odpowiada najlepszemu z możliwych, bez strat, ale w rzeczywistości jest mniejszy przy uzyskach dalekich od 100%.
Zapraszam Obamota do przeczytania kursów wiki o termodynamice i chemii na temat entalpii, aby się zorientować, ale jest to to samo, co w przypadku energii grawitacyjnej na poziomie koncepcji.

W szczególności pozwala nam to wiedzieć, czy reakcja jest endotermiczna czy egzotermiczna, a rozkład kwasu mrówkowego jest lekko endotermiczny, jak widzę w moim poście z wartościami entalpii HCOOH w porównaniu z jego rozkładem CO2 + H2 poprzez zsumowanie entalpii :
CO2 wytwarza -393,5 KJ/mol, a gazowy H2 przy +0,9 KJ/mol daje energię entalpii: -393,5+0,9=-392.6 KJ/mol w porównaniu z energią niższego formowania odzyskaną podczas syntezy kwasu mrówkowego wynoszącą -425 KJ/mol dlatego też do rozłożenia tego kwasu trzeba dostarczyć energii 425-392,6=32,4KJ/mol, np. reakcja na katalizatorze pochłania ciepło. (Zapraszam do sprawdzenia, czy dobrze przepisałem tabele i o niczym nie zapomniałem).
Tablice entalpii, podobnie jak tablice wysokości, umożliwiają obliczenie energii reakcji chemicznych zachodzących w cieple, a czasami w pracy lub elektryczności.

43,15 Mj/kg nafty w porównaniu do -425 KJ/mol dla kwasu mrówkowego lub 46,02 g i dla wytworzonego CO2 -393,5 KJ/mol i gazowego H2 o +0,9 KJ/mol wskazuje, że rozkład kwasu mrówkowego wymaga niewielkiej ilości energii 425-393,5+0,9 = 32,4 KJ/mol nieuwzględniony przez Gastona, w porównaniu z 286 lub 237 KJ/mol, co zmniejsza się do 237-32,4 = 204,6 KJ/mol H2 lub dla 53 g na litr mrówku i 2 g na mol H2 daje:
204,6/2x53=5421KJ/l soit 1,5KWh/litre

...mol H2 waży 2 g, zatem 53 g zawiera 53/2=26,5 moli H2
Ponadto wynosi 53 g/litr przy gęstości 1,22 kg/litr, co daje H2 43,44 g/kg kwasu mrówkowego.
więc dla samolotu masa wynosi 5421/1.22 = 4443 KJ/kilo = 1,234 kWh/kilogram formy.

Należy to porównać z naftą przy 43,15 KJ/kg lub 12 kWh/kilogram, a zatem ze współczynnikiem nieco większym niż 12/1.234=9,7 razy mniej energii na kilogram kwasu mrówkowego w porównaniu do kilograma nafty!!
W przypadku samolotu ta sama energia wymaga 9,7 razy większej masy kwasu mrówkowego niż nafty.!!
Nawet poprawiając wydajność samolotu elektrycznego w porównaniu z reaktorem naftowym, daleko nam będzie do lekkości paliwa naftowego.

przeczytać:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_m%C3 ... o%C3%AFque
a przede wszystkim nawet po angielsku:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Enthalpie_ ... _formation
http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_e ... _formation
http://fr.wikipedia.org/wiki/Dihydrog%C3%A8ne


W przeciwnym razie, jak cytował Obamot, kwasy organiczne są reaktywne, zwłaszcza że równowaga entalpii daje energię.

Na koniec cytat Obamota:
Właściwości chemiczno-fizyczne
Link OO jest niestabilny ze względu na stopień utlenienia tlenu równy -1. Grupa funkcyjna jest zatem bardzo reaktywna i może reagować jako utleniacz (najczęstszy przypadek) lub reduktor (w przypadku niektórych związków, takich jak nadtlenek wodoru), aby osiągnąć bardziej stabilny stopień utlenienia. Inną właściwością tej grupy jest jej zdolność do tworzenia rodników poprzez homolityczne rozszczepienie wiązania OO. To rozszczepienie można zainicjować termicznie, przez katalizę lub promieniowanie UV.

nie występuje w organicznym kwasie karboksylowym, mrówkowym lub metanowym:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_carboxylique
ponieważ nie ma połączenia OO!!
ale w nadtlenkach, ponieważ dwa tleny mogą mieć bardzo różne układy:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Peroxyde
http://en.wikipedia.org/wiki/Peroxide
bardzo, bardzo responsywny, zupełnie inny, kwas mrówkowy, nie mający z tym nic wspólnego tak jak nadtlenek wodoru ze zwykłą wodą, wybielacze do tkanin równie skuteczne jak wybielacze, i czasem wybuchowy (zbyt stare etery, które raniły i zabijały chemików), bardzo przydatne w chemii ze względu na ich reaktywność itp.

Na szczęście, bo samochód EPFL byłby wybuchowy jak terrorysta Kamikadze!

Przeczytaj uważnie linki do Wikipedii!!!
0 x
BobFuck
Zamieściłem wiadomości 500!
Zamieściłem wiadomości 500!
Wiadomości: 534
Rejestracja: 04/10/12, 16:12
x 2




przez BobFuck » 26/11/12, 20:37

Hop, poruszam ten temat, bo Obama narzeka, że ​​nikt się nim nie interesuje.

Cóż, kwas mrówkowy to oczywiście bzdura.

http://www.carbonrecycling.is/

Islandczycy kopią: znajdują gorącą wodę, w gorącej wodzie jest dużo CO2. W zasadzie jest gorąco Perrier.

Ciepło => Turbina => Energia elektryczna
Prąd + Woda + Ciepło => H2
H2 + CO2 => Metanol

Innymi słowy, z gorącej wody wytwarzają metanol (doskonałe paliwo i doskonałą bazę chemiczną, w przeciwieństwie do nieprzenośnego wodoru).

Couillu. Fabryka działa od 1 roku, podobno działa.

Morał: CO2 prawdopodobnie stanie się odpadem możliwym do odzyskania (a zatem opłacalnym, a zatem poddanym recyklingowi) na długo przed tym, zanim zwolennikom ocieplenia uda się cokolwiek udowodnić.

Prawdę mówiąc, powiadam wam, stoimy w obliczu wielkiego niebezpieczeństwa: kiedy bezpaństwowy kapitalizm wydobędzie z atmosfery ostatni mol CO2, aby nam go sprzedać w postaci paliwa lub tworzyw sztucznych, będzie to wielka epoka lodowcowa! Musimy szybko to wszystko opodatkować, ustanowić moralnie uczciwą wymianę itp.
1 x
Avatar de l'utilisateur
Obamot
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 28725
Rejestracja: 22/08/09, 22:38
Lokalizacja: regio genevesis
x 5538




przez Obamot » 27/11/12, 01:33

I nie, tak nie jest! rozmawialiśmy już o tym na stronie 2, przeczytaj jeszcze raz:

https://www.econologie.com/forums/post204712.html#204712

Czekamy, aż Bob powie: ile to kosztuje, na przykład jakiego katalizatora użyto... i żeby podał wartości wydajności, w przeciwnym razie to on będzie nam opowiadał bzdury... ries . :| Ach, to sprytne.

Nawiasem mówiąc, to nie mój cytat, DD podjął go, cytując mnie, ale to była wiki.

Więc nie, nie narzekam, nie zajmuję stanowiska, pytam naszego chemika : Mrgreen: : Chichot:

A jeśli powie ksébien, to nie powiem odwrotnie... : Mrgreen:

Bob utrudnia sprawę ze swoim Co2, jak bezpiecznie przechowuje metanol i co robi, jeśli nie ma ciepłej wody:

SRT, 11.11.12 napisał:Magazynowanie energii słonecznej za pomocą wody i rdzy

Naukowcy z EPFL produkują wodór za pomocą słońca, wody i… rdzy! Torują drogę do ekonomicznego i ekologicznego rozwiązania w zakresie magazynowania energii odnawialnej.

Jak magazynować energię słoneczną, udostępniając ją o każdej porze dnia i oczywiście nocy? Naukowcy z EPFL opracowują technologię, która przekształca światło w czyste, neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla paliwo: wodór. Podstawowymi składnikami przepisu są woda i tlenki metali – np. tlenek żelaza, czy bardziej prozaicznie rdza. Kevin Sivula i jego współpracownicy celowo ograniczyli się do niezwykle tanich materiałów i technik produkcji. Naukowcy zamierzają zatem utorować drogę opłacalnemu ekonomicznie wodorowi słonecznemu. Urządzenie to, wciąż eksperymentalne, jest tematem publikacji w czasopiśmie Nature Photonics.

Pomysł zamiany energii słonecznej na wodór nie jest nowy. Naukowcy pracowali nad tym od ponad czterdziestu lat. EPFL wkroczyło w tę niszę w latach 90. wraz z twórczością Michaela Grätzela. We współpracy z kolegą z Uniwersytetu Genewskiego wynalazł rodzaj ogniwa słonecznego znanego jako „ogniwo fotoelektrochemiczne” (PEC), zdolne do bezpośredniego wytwarzania wodoru z wody. Prototyp wykorzystuje zasadę działania barwnikowego ogniwa słonecznego – wynalezionego przez tego samego Michaela Grätzela – w połączeniu z półprzewodnikiem na bazie tlenku.

Urządzenie jest w pełni zintegrowane. Wytworzone elektrony są bezpośrednio wykorzystywane do uwalniania tlenu i wodoru z wody. W tej samej kąpieli za generowanie elektronów po pobudzeniu światłem odpowiedzialne są dwie odrębne warstwy: półprzewodnik zdolny do uwalniania tlenu oraz ogniwo barwnikowe, którego zadaniem jest uwalnianie wodoru.

Najdroższy materiał: szklana płyta!
Tworząc swój najnowszy prototyp, zespół Kevina Sivuli postanowił rozwiązać główny problem technologii PEC, a mianowicie koszt. „Amerykańskiemu zespołowi udało się osiągnąć imponujący plon na poziomie 12,4%” – mówi Kevin Sivula. System jest bardzo interesujący na poziomie teoretycznym, ale dzięki zastosowanej metodzie wytworzenie 10 centymetrów kwadratowych powierzchni kosztuje około 10 000 dolarów”.

Od samego początku badacze postanowili używać wyłącznie niedrogich materiałów i technik. Główne ograniczenie. „Najdroższym materiałem w naszym urządzeniu jest szklana płyta!” – wyjaśnia Kevin Sivula. Wydajność jest nadal niska – od 1,4 do 3,6%, w zależności od różnych testowanych prototypów. Ale potencjał tej technologii jest znaczny. „Dzięki naszej najtańszej koncepcji opartej na tlenku żelaza możemy mieć nadzieję osiągnąć w ciągu kilku lat wydajność na poziomie 10% przy koszcie nie większym niż 80 dolarów za metr kwadratowy. Za tę cenę będziemy konkurencyjni w stosunku do tradycyjnych metod ekstrakcji wodoru.”

Półprzewodnikiem odpowiedzialnym za uwalnianie tlenu jest nic innego jak tlenek żelaza. „Jest to materiał obfity i stabilny. Nie ma szans, że nie zardzewieje jeszcze bardziej. Ale to także jeden z najgorszych półprzewodników, jakie istnieją!” żartuje Kevin Sivula.

Nanordza domieszkowana krzemem
Dlatego tlenek żelaza używany przez badaczy jest nieco bardziej wyrafinowany niż rdza starego paznokcia. Nanostrukturalny, domieszkowany tlenkiem krzemu, pokryty nanometryczną warstwą tlenku glinu i kobaltu… Tyle zabiegów, które optymalizują właściwości elektrochemiczne materiału, a jednocześnie są proste w zastosowaniu. „Potrzebowaliśmy łatwej metody, w ramach której można po prostu zanurzyć materiał lub go pomalować”.

Druga część urządzenia składa się z barwnika i dwutlenku tytanu – podstawowych składników barwnikowego ogniwa słonecznego. Ta druga warstwa pozwala elektronom przenoszonym przez tlenek żelaza uzyskać energię wystarczającą do wydobycia wodoru z wody.

Obiecujący potencjał – do 16%
Kevin Sivula szacuje, że z 10% w ciągu kilku lat ostatecznie będzie w stanie osiągnąć zwrot na poziomie 16%, zachowując przy tym logikę niskich kosztów, która stanowi cały sens tego podejścia. Umożliwiając magazynowanie energii słonecznej po niższych kosztach, system opracowany w EPFL może znacznie zwiększyć potencjał tego sektora.


http://actu.epfl.ch/news/stocker-l-ener ... -et-de-la/
0 x

Wróć do „Energie kopalne: ropa, gaz, węgiel i energia jądrowa (rozszczepienie i synteza jądrowa)”

Kto jest online?

Użytkownicy przeglądający to forum : Brak zarejestrowanych użytkowników i gości 197