Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Безотходный алюминий - как топливо, аккумулятор и упаковка.
Диалог специалистов АВОК > ОБЩИЙ ФОРУМ > Нетрадиционные возобновляемые источники энергии
muhan
Безотходный алюминий - как упаковка, велосипед, топливо и аккумулятор энергии. Возможность полного цикла восстановления.
Мы уже привыкли к алюминию-упаковке в виде банок и обёрточной фальги, а также алюминию в конструкциях. А ведь значительную часть свалок составляют упаковка, тара и "старые велосипеды". Утилизированый алюминий хорошо поддается формовке с получением искомых упаковки, тары и различных конструкций.
Алюминий- топливо. Из алюминия не сложно выделить энергию в виде водорода с использованием воды. В алюминии заключено энергии в 2,5 раза больше чем в бензине. И эта энергия может неплохо накапливаться, транспортироваться и восстанавливаться в электролизной печи. Например, с использованием провальной ночной электроэнергии или солнечных концентраторов с температурой 800-1000 град. Такой цикл будет эффективным по заключению Б.П.Нестерова, проф. д.т.н. МЭИ, 1991г.
И утром, бросив кусок фальги в " домашнюю топку", приготовить полный завтрак, а полученный утиль сдать за неплохие деньги.
2daf4e5cba417867
Цитата(muhan @ 16.12.2019, 13:46) *
Из алюминия не сложно выделить энергию в виде водорода с использованием воды. В алюминии заключено энергии в 2,5 раза больше чем в бензине.

Алюминий очень энергозатратно получать
jiexawcr
с чего вдруг утиль от алюминиевой печи будет кому то интересен? что в нем будет?


ПС жалко на форуме нет в правилах ничего про лженауки
2daf4e5cba417867
Водород удобнее. Возобновляемым электричеством получаем водород, используемый в качестве химического аккумулятора, затем при необходимости его используем. Процесс совершенно экологичен.
jiexawcr
Цитата(2daf4e5cba417867 @ 18.12.2019, 15:25) *
Водород удобнее. Возобновляемым электричеством получаем водород, используемый в качестве химического аккумулятора, затем при необходимости его используем. Процесс совершенно экологичен.

экологичен, но кпд? безопасность? стоимость вложений?
2daf4e5cba417867
В целом особых препятствий нет, водородная энергетика активно развивается.
muhan
Почему процесс производства алюминия такой энергозатратный?
Потому что много сопутствующих элементов надо нагреть и переработать ( бокситы, глиноземы, по.) и большая энергия аккумулируется в самом алюминие. Многие взрывчатые вещества на основе алюминиевой пудры.
Утиль в данном случае, чистая гидроокись алюминия, по опыту производства, имеет меньшую энергозатратный при восстановлении металла.
Да, и алюминий можно и с пищей, и на воздухе, пока " не сдережь" с него тонкую окисную пленку.
2daf4e5cba417867
Алюминий как химический аккумулятор. Его получение трудоемко и энергозатратно.
muhan
Интересная статья про алюминий- воздушный ЭХГ
https://usamodelkina.ru/16568-istochnik-tok...imi-rukami.html
Ashihara
Цитата(muhan @ 18.12.2019, 20:41) *
Интересная статья про алюминий- воздушный ЭХГ
https://usamodelkina.ru/16568-istochnik-tok...imi-rukami.html


А есть статья про недалёких умом блогеров?
Veterhor
Все это хорошо, но простая вода Это мощный неиссякаемый источник тепловой энергии. Экологически чистый, Без выбросов диоксина и фуранов, окислов серы и прочее. Настолько простой, что можно использовать в любой печке, любом котле, любой мощности, двигателе внутреннего и внешнего сгорания. Только не так https://www.youtube.com/watch?v=4gVkaaZDcuY
2daf4e5cba417867
Согласно шкале Кардашева, человечество еще даже не на уровне цивилизации I. Достигнет ли этого уровня ? Трудно сказать.
Возможно, что и не достигнет, ввиду внутренних противоречий. В принципе сжигание природных ресурсов не сильно отличается от сжигания, например валежника в пещере времен палеолита.
muhan
Так будет.
Повсеместное использование алюминия сократит объем бытовых свалок на 60-80%. Это и упаковка, и тара, и ёмкости, и конструкции. Но алюминий - это ещё и топливо, и аккумулятор энергии.
muhan
Так будет.
Алюминий - это лучший аккумулятор энергии. По доступности - это третий элемент в земной коре. По безопасности - это возможность хранения и перевозки. По трансформации - это и пивная банка, и кастрюля, и корпус автомобиля с самолётом, и пр.
Сегодня мы хорошо знаем как аккумулятор его большого собрата - лития. Ранее мы знали его среднего собрата - натрия в натрий-серном аккумуляторе, а в связке с малым собратом - магнием, алюминий получает хорошие конструктивные свойства.
muhan
Так будет.
Горелка Вудолла (тег) может быть удобной домашней варочной плитой. Надо вот только додумать регенерацию гидроокиси алюминия сопутствующих элементов.
Runner B
Цитата(muhan @ 4.2.2020, 12:39) *
Так будет.

Так не будет.
Цитата
То, что принято без доказательств, может быть отвергнуто без доказательств
Евклид
muhan
Так будет.
Энергетика кругооборота: алюминий - ТБО - водородная горелка - электролиз восстановления - алюминия.
В водородной горелке Al + 3H20 ~> 3/2H2 + Al(OH)3 при восстановлении Al(OH)3 ~> Al + 3/2H2O + 3/4O2 (кислород в процессе связывается с углем). В водородной горелке при расщепление алюминия 45% энергии передается водороду, 30% тепловые выделения реакции, и остальное останется с гидроокисью, чтобы, в последствии, !!! сократить энергоемкость !!! процесса восстановления алюминия.

ТБО или твердые бытовые отходы. При нормативе на человека в год 260 кг бытовых и 80 кг габаритных отходов, алюминий может заменить добрую половину. А на семью из четырех человек "энергоемкость бытовых отходов может составить 12 МВт.ч, в год, что соизмеримо газификации индивидуального дома. В отличие от импользования углеводородов алюминий исключает выделения в доме углекислого газа, да и просто, это безопасно.


Данная экономика не подойдёт для тех, кто мечтает про дом "как у Аллы и Максимки", а после курорта с семьёй с упоением рассказывающих "как там здорово было жить в бунгало 3 на 3 метра".
Runner B
Цитата(muhan @ 18.2.2020, 14:54) *
Так будет.

Данная экономика не подойдёт для тех, кто мечтает про дом "как у Аллы и Максимки", а после курорта с семьёй с упоением рассказывающих "как там здорово было жить в бунгало 3 на 3 метра".

Почему не подойдет ?
jiexawcr
Цитата(muhan @ 18.2.2020, 13:54) *
При нормативе на человека в год 260 кг бытовых и 80 кг габаритных отходов, алюминий может заменить добрую половину.

а если я не сажаю алюминиевые огурцы на брезентовом поле? и в моих бытовых отходах нету 130+40кг алюминия в день?
да и куда девать излишки от 12МВт *час?
Ironfire
А где взять алюминий в таких огромных количествах?
Если реализовать такие технологии, то вероятнее всего стоимость сырья значительно повысится из-за повышенного спроса.
muhan
Так будет.
Себестоимость энергетики алюминия для нужд в быту. Грубо, без эмоций на экологию.
По ссылкам себестоимость производства алюминия 800-1000$$ за тонну металла, без дополнительных затрат на доставку глинозема- сырья. Это 10-12 рублей за выработку энергии в виде водорода и тепла за 1 кВт.ч по эквиваленту к электроэнергии.
Если будут использоваться в быту алюминий-ТБО для энергетики, себестоимость может уменьшится, но незначительно, в упаковку тоже нужно вложить средств. И это 40-60 рублей будет оставлено в магазине, за 1 кг оберточной фальги, пивных и иных банок... Сейчас, это больше.
Значительно, себестоимость может быть уменьшена, если гидроокись алюминия "после нашего быта" будет использована для регенерации алюминия. Много предположений высказано по поводу возможной выгоды, но нет серьезных ссылок на практику и науку. Буду признателен, если такие ссылки найдутся.
Жду нормального аппонирования. Блудняк игнорируем.
muhan
Про глобальное аккумулирование энергии. Эта чёртова пандемия! За два дня остановились фабрики, заводы. Резко уменьшилось энергопотребление. ТЭЦ можно "притушить". СЭС просто выключить. ГЭС приоткрыть шандоры, в этом году в мае Волга была как никогда полноводная. АЭС и некоторые станции ветроэнергетики остановить нельзя. Для таких кризисов, могли бы быть эффективными энергоёмкие производства, в том числе электролиз алюминия, с аккумулированием энергии в металле. По заключению Б.П.Нестерова, д.т.н.,проф.МЭИ 1991г, идеальная работа разделения гидроокиси алюминия Al(OH)3 составляет 598000 дж/моль. В процессе также участвует внутренняя энергия угольного электрода.
Так будет! И вот такая энергия, повсеместно, может аккумулироваться, и безопасно храниться. Чтобы, в последующем заменяя ТБО, использоваться как упаковка и конструкции. Чтобы, впоследствии, вновь стать гидроокисью алюминия, с выделением энергии при горении водорода (холодного или горячего).
Также в процесс аккумулирования может быть включен и "младший брат - щелочной метал" магний, средний брат - натрий (выделяет водород при взаимодействии с водой), и старший брат - литий (выделяет водород уже при влажности в воздухе). Литий, в настоящем, как аккумулирующий элемент всё больше применяется в различных типах электроаккумуляторов.
T-rex
Можно. Осталось возле каждой станции, где будет снижение потребления энергии при следующей эпидемии, построить алюминиевый завод.
muhan
Да, так будет! В каждом населенном пункте, используя повальную электроэнергию. Комплекс: Электролизер - прокатный стан - прессы. На выходе: фальга на упаковку, листы для наливочной тары и пр. И ещё, в отопительный сезон, на выходе будет тепло для обогрева жилищ.
v-david
не хрена это надо? Лед в разы дешевле, а теплота плавления почти такая же. Изобретаем велосипед?
T-rex
Цитата(muhan @ 11.8.2020, 10:08) *
Да, так будет!

Жаль только, жить в эту пору прекрасную уж не придется ни мне, ни тебе (с)
jiexawcr
Цитата(T-rex @ 10.8.2020, 21:43) *
Можно. Осталось возле каждой станции, где будет снижение потребления энергии при следующей эпидемии, построить алюминиевый завод.

ага, в комплекте с каждой тарахтелкой 3,5кВт.
про логистику сырья, продукта и отходов - ни слова.

товарищ никогда ничего не учитывает. но так будет.
muhan

70-90% объема свалок заменит ТБО-алюминий. Уже сегодня актуальны одноразовая пасуда-контейнеры для школьных обедов и армии. С централизованной консервацией напитков и "каши с котлетой". Затем накопление посуды и , в отопительный сезон, через водород, тепло и электричество. При нормативе ТБО семье из четырех человек на 5 месяцев хватит отапливать дом. Полученую гидроокись-утиль, за деньги нормальные, на глубокий рециклинг с низкой экологической напряжённостью!
muhan
Некоторые размышления: Упакованная разовая посуда в брикеты и спрессованная фальга. Использование, в дальнейшем как "дрова" при отоплении, так и топливо а энергетике, в том числе и на теплоэлектрическом транспорте. Например, на тепловозах. На принципе сосуда Вудолла, - это когда, порциально по мере надобности, совместно с водным раствором щелочи, производиться водород. Исключается взрыв больших объемов водорода. А при использовании водородно-воздушного ЭХГ, вместо дизеля, исключение всех вредных выбросов!!! По моим расчетам, при том же объеме бака дизель- топлива и двигателя, на ЭХГ и сосуд Вудолла с запасом алюминия, пробег увеличиться в 2-3 раза. На вопрос себестоимости ЭХГ, так ведь и электроды из никеля (никель Ренея) надо подвергать рециклингу...
lovial
Цитата(muhan @ 11.8.2020, 10:08) *
Да, так будет! В каждом населенном пункте, используя повальную электроэнергию. Комплекс: Электролизер - прокатный стан - прессы. На выходе: фальга на упаковку, листы для наливочной тары и пр. И ещё, в отопительный сезон, на выходе будет тепло для обогрева жилищ.

Плавильная печь в каждом дворе? Так реализовано давно было... в Китае...
muhan
Наверное, в идеале в каждом потребителе. А пока замена общей котельной в каком-то централизованном теплоснабжении. Удобнее при взаимоотношении с потребителями тепло- электроэнергии. Удобнее с заказчиками утиля- гидроокиси металла.
muhan
Сравнительный, примерный, анализ передачи энергии по электрическим проводам, и в виде алюминия, с возвратом утиля, по железной дороге.
По тарифам РАО ЕЭС и РЖД, только транспортировка.
1 тонна алюминия на 100 км ( скорость поезда в час), энергоемкость металла 8,6 МВт/час. На открытой платформе (как уголь) затраты 30 руб тонно/100км.
Электроэнергия, 110 КВ, 100А, 40ом/100 км. Затраты на потери электроэнергии в проводах 200 руб на 100км.
Приветствую замечания, корректировки. Блудняк, по-прежнему игнорируем.
Ashihara
По единицам измерения видно, что у вас проблемы со школьным курсом физики. Требуется корректировка ваших знаний.
muhan
К вопросу о новизне использования энергоносителя- алюминия с полным рециклингом.
В 1990-92гг, в немалом бизнесе я занимался электромобилями. Уже тогда, в одном Подмосковном городе испытывался алюминий-воздушный топливный элемент для электромобиля. И приезжали южно-корейцы, интересовались. И прорабатывался вопрос восстановления алюминия из гидроокиси. И встречались с академиками АН, дискутировали о возможном использовании в рециклинге, и кремния и цинка. И были мои публикации и интервью в научных изданиях и сми...
Почему стало актуально сейчас? Появилась проблема отходов и свалок. И только алюминий может заменить пластик и картон в быту, несущие конструкции в промышленности и на транспорте, "дрова на даче". Так будет! С кем забьемся?!!
Блудняк по-прежнему игнорируем.
muhan
Рециклинг, изготовление и восстановление, выделение и поглощение,... Солнцем в природе, углеводороды восстанавливаются растительностью после сжигания (окисления), кислород восстанавливается растительностью после горения (окисления).. Мусор (у человека) изготавливается и после в рециклинге... , но за много-много лет. И поэтому, только алюминий и сплавы, может заменить значительную часть Мусора! В рециклинге, с наименьшим углеродным и тепловым следом!
Urchi_Purchi
На Земле алюминием топить буржуйку накладно, но вот как на Марсе интереснее было бы порассуждать)
muhan
Ну почему же? Если за весну-лето-осень накопились стопки одноразовых контейнеров из-под круп, напитков, ... Да и фальги скомканной. Эффективность горения алюминия "на тепло" близка к 100%!! Сам по себе водород горит, да и процесс выделения водорода из металла с тепловыделением - 45% от энергоёмкости алюминия. А если ещё и домашняя установка ЭХГ-воздух, то и электричество на выходе. Главное "утиль-пепел" не выкидывать, можно не плохо продать заезжим коммерсантам.
muhan
Проект будущего. Так будет! Алюминий - глобально. В Охотском море, Пенжинская Губа, с электрической генерацией приливной энергии в 100 ГВт. Производство алюминия и продукции из алюминия. На заказ, штампованные и литые изделия.
Логистика. Морскими перевозками. Отправка энергии во все концы планеты. В виде продукции: разовые пищевые контейнеры, штамповка, поковка, корпуса автомобилей и самолётов...
Возврат гидроокиси металла и утиль сопутствующих элементов.
Порасуждаем? Блудняк по-прежнему игнорируем.
muhan
Может ли энерговложение в Российский Металл, с накоплением "склад-гора", заменить весь объем поставок газа в Европу ?
Европу газа экспортируется 200 Миллиардов. кубов.в год. По энергоемкости это 1,8 Млн. Мватт.час
Большие по энергоемкости - это производства первичных щелочных металлов. Это литий натрий, калий. Наиболее понятен процесс энерговложения и аккумулирования в металл - это литиевые аккумуляторы. Литий и натрий хранить в больших объемах опасно, только под пленкой масла или керосина. А вот калий в составе удобрений "на гора" хранить удобно, пусть даже он немножко слеживаеться. Ведь та энергия при производстве когда-то перейдет растению в любой точке мира. Закон сохранения энергии.
Никель. Ой, не зря поднялся такой интерес на биржах к Российскому никелю. Все бредят будущей водородной энергетикой. А никелевые электроды (никель Ренея) в электролизерах незаменимы. Разве что паладием, платиной и золотом...
Алюминий. В алюминии заключено энергии в 2,5-3 раза больше по обьему, чем в углеводородах! При годовой выработке алюминия РУСАЛом в 2,8 Млн. тонн- это седьмая часть энергоемкости годового экспорта газа в Европу!!! И,,, государство в лице Газпрома, предоставив газ, произведет несколько гор алюминия в чушках.
Алюминий рециклингом в будущем заменит до 80 % объема отходов-свалок, ТБО, ТКО. В виде конструкций, упаковок, тары. Чтобы затем, через водород, вернуть вложенную в него энергию, в виде отопления и электричества в ЭХГ. Такой вот оборот: алюминий > через обиход в КТО > энергия через водород > сбор гидроокиси > чистое восстановление алюминия.
На все процессы изготовления первичных металлов в России есть свои месторождения. Да, глинозем не так содержателен, как в Африке. И поэтому, некоторые производства будут иметь экологическую напряженность.
А также есть и более энергоемкие процессы производства и энергоемкие металлы: магний, цинк...И редкие такие, как топливо - алюмогидрид лития... А какие знаете Вы??!
Ashihara
Ув. Мухан. Не стоило вам переходить с ваших обычных лёгких наркотиков на тяжёлые...
muhan
Зашевелились!!!
Алюминиевые батареи могут стать идеальным накопителем энергии для человечества
26 августа
Исследователи из швейцарского Института солнечных технологий собрали команду ученых из семи европейских стран и получили финансирование от фонда «Horizon Europe» для разработки перспективного проекта алюминиевых накопителей энергии. Проект получили название «Reveal», он направлен на решение ключевой проблемы зеленой энергетики – как и где запасти на зиму всю ту энергию, которую выработают ветряки и солнечные панели летом? Внимание ученых сегодня устремлено на окислительно-восстановительные процессы в металлах.

Согласно расчетам, чистый алюминий имеет удельную энергоемкость 8,7 кВт⋅ч на 1 кг, а 1 куб. м алюминия может накопить 23,5 МВ⋅ч. Это в 33 раза больше, чем в лучших аккумуляторах электромобилей Tesla, и в 50 раз больше, чем в коммерческих литий-ионных батареях. Если раздробить алюминий на шарики диаметром 1 мм для удобства использования, то всего десять ведер такого материала в подвале типового домохозяйства смогут обеспечить его энергией на 1-1,5 года.

Изначально алюминий нужно зарядить, для чего гидроксид алюминия путем электролиза превращают в чистый алюминий. КПД процесса 65%, для него требуется температура 800 ℃, специальные инертные электроды и промышленное оборудование, поэтому процедуру будут проводить на специальных станциях. Зато обратный процесс высвобождения энергии можно организовать в том же подвале дома, необходимая для этого реакция алюминия с водой происходит при температуре не более 100 ℃. На выходе получается гидроксид алюминия, водород для топливных элементов и некоторое количество тепла для обогрева помещения.

Есть также технологии работы с оксидом алюминия, которые требуют более высоких температур, плюс ученым поручено изучить другие методы окисления и восстановления алюминия. Главное в том, что после разрядки алюминиевая батарея вновь готова к работе, поэтому один и тот же металлический шарик можно использовать едва ли не бесконечно. Чистый алюминий можно хранить даже под открытым небом, он безопасен, а слой оксидной пленки на поверхности составляет менее 1 нанометра, поэтому потери энергии будут менее 1 %.

Проект «Reveal» относится к технически сложным и до 2026 года результатов от него ждать не стоит. Но если он увенчается успехом, то с учетом огромных запасов алюминия на Земле человечество может получить идеальные накопители энергии.
GreyBrain
Во первых, неясна химия процесса.
Алюминий покрывается инертной оксидной пленкой.
Во вторых, при взаимодействии чистого алюминия с водой выделяется водород (Странно смотрится при накоплении водорода в подвале жилого дома)
Ну а так, дай бог, как говорится.
Галиев
Цитата
Алюминий имеет плотность энергии более чем в 50 раз выше, чем ион лития, если рассматривать его как носитель энергии в батарее с окислительно-восстановительным циклом. Швейцарские ученые разрабатывают эту технологию в качестве источника возобновляемой энергии для европейской зимы.

Не успеют. Зима их накроет раньше.
Известную пословицу про цыплят можно перефразировать следующим образом: "Швейцарских ученых по весне считают"

Цитата(muhan @ 17.7.2021, 16:19) *
Блудняк по-прежнему игнорируем.

То есть ваше словоблудие вы рекомендуете игнорировать?
Амиго
В алюминиевую ассоциацию не пробовали обратится?
muhan
Идеальный аккумулятор – какой он? Мгновенно заряжается и…
с применением алюминия!

Все вышеперечисленное – не выдумки и мечты. Новую батарею разработали ученые Массачусетского технологического института США. Сделали ее из самых распространенных и дешевых материалов.

Для создания одного из электродов выбрали алюминий (тот же, что используется в рулонах алюминиевой фольги), для второго – серу (отходы нефтепереработки). А для электролита между ними выбрали расплавленные соли.

Все батареи на основе расплавленной соли лучше всего работают при более высоких температурах. Это значит, что при 110°C зарядка идет в 25 раз быстрее, чем при 25°C. Так, ученые зарядили новый аккумулятор всего за одну минуту!

И еще парочка важных преимуществ:

✔ расплавленные соли не воспламеняются, значит аккумулятор не сможет взорваться или загореться;
✔ стоить такая батарея будет в шесть раз дешевле литий-ионной.

Аккумулятор идеально подходит для зарядных станций для электромобилей, позволяя быстро заряжать несколько автомобилей одновременно, не требуя при этом работы электросети.
Vk.com. rusal
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Форум IP.Board © 2001-2024 IPS, Inc.