Термохимическая аккумуляция

[sharp]

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)

[mbrane]

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)

[viesis]

Знаете ли, для продуктивного обсуждения этого вопроса недостаточно просто химического образования, имхо.

[sharp]

получение водорода не  должно быть связано с электролизом

А откуда его тогда брать?

[viesis]

Видя успех литиевых аккумуляторов, можно рассматривать литий, полученный электролизом неводных расстворов, для хранения энергии.

[Зануда]

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.

[Lieut]

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.

[Dem]

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.

[Forest]

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)

[sharp]

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?)

[Lieut]

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?

[sharp]

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.

[viesis]

Получение жидкого воздуха(его компонентов).

[Forest]

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..

[mbrane]

получение водорода не  должно быть связано с электролизом

А откуда его тогда брать?

газовый ядреный реактор к примеру

[mbrane]

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

[LonelyWanderer]

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.

[AlexAV]

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.

[mbrane]

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

[mbrane]

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