Az Energia Kémiai Tárolása
July 8, 2024, 3:03 am1. Az energia fizikai elemzése a. Energia - fogalma: Munkavégző, melegítőképességet, változatatóképességet jellemző fizikai mennyiség - mértékegysége 1 Nm= 1 J (zsúl) b energiafajták - mechanikai energia -- mozgási – a mozgó test energiája, jele E m, nagysága E m =1/2mv 2, ahol m a mozgó test tömege, v a sebessége. -- helyzeti – egyenletes mozgással valamilyen magasságba felemelt test energiája. Jele E h, nagysága E h =mgh, ahol m a felemelt test tömeg, h a felemelés magassága, g a nehézségi gyorsulás --rugalmassági energia- a deformált testek energiája. Jele E r, nagysága összenyomott rúgó esetén E r =1/2D D l 2, ahol D a rúgóállandó, D l az összenyomás mértéke - belsőenergia- a testeket alkotó részecskék mozgásával és kölcsönhatásával kapcsolatos energia. Jele E b, nagysága gázok esetén megegyezik a gázrészecskék mozgási energiájának összegével. - elektromágneses energia - kémiai energia - atomenergia c. Energiamegmaradás törvénye: Energia nem keletkezik, nem szűnik meg, de az egyik formájából átalakulhat egy másik formájába d. Munka-energia kapcsolata: Munkavégzéssel változik a testek energiája, az energiaváltozás mértéke a munka D E=W (Általánosabban a hőtan 1 főtétele fogalakozik e témával) 2.
Az Energia Kémiai Tárolása Ir
Fotó: Wikimedia / Kruonis Szivattyús Tároló Az Environmental and Energy Study Institute szerint a világ legnagyobb szivattyús vízi tárolója Virginiában található, és mintegy 750 000 otthont lát el árammal. A szivattyús vízenergia-tároló rendszereket jellemzően folyókba vagy azok közelébe építik be a vízenergia-termelés mellett. Használhatók azonban óceánokból származó tengervíz felhasználásával is. Egy vízszivattyús energiatároló rendszer a japán Okinawa-szigeten húzza ki a tengervizet az óceánból, és egy csővezetéken keresztül húzza fel a dombra. A skóciai Strathclyde Egyetem szerint a rendszer ezután a vizet a csövön keresztül visszaengedi, hogy turbinákat hajtson meg és áramot termeljen. 3. Hőszivattyús energiatárolás A hőszivattyús energiatárolás azt jelenti, hogy a megújuló forrásokból előállított villamos energiát kavics vagy más hővisszatartó anyag melegítésére használják egy szigetelt tartályban. Ezt a hőt aztán szükség esetén elektromos áram előállítására lehet felhasználni Antoine Koen, a hőszivattyús energiatárolás doktoranduszának és Pau Farres Antuneznek, az energiatárolás kutatójának 2020-ban The Conversation-ben cikke szerint.
Az Energia Kémiai Tárolása 2021
Az Oregoni Egyetem Mérnöki Karának kutatása felfedezte, hogyan lehet javítani a megújuló energiára való globális áttérés szempontjából kulcsfontosságú hálózati méretű tárolás hatékonyságát. A reverzibilis reakciók hő formájában energiát tudnak felvenni, és ezt követően meg is őrzik azt az energiát, amely egyébként elveszne. A nettó nulla szén-dioxid-kibocsátás felé való elmozdulás megköveteli a zöld energiaforrások, például a szél- és napenergia kiszámíthatatlan természetének kezelését, valamint a kereslet és kínálat eltéréseinek leküzdését, mondta Nick AuYeung, aki a tanulmányt vezette. AuYeung szerint ezek a kihívások szükségessé teszik az energiatárolást a szivattyús vízerőműveken és a hatalmas lítiumion-akkumulátorokon túlmutató eszközökkel is. A tanulmányról részletesebben itt, az egyetem honlapján lehet tájékozódni. Címlapkép: Freepik Cikk forrása
Az Energia Kémiai Tárolása 3
A hálózatban azonban váltóáram folyik. Az átalakítás ugyan lehetséges, de technológia igényes, drága és viszonylag nagy áramveszteséggel jár. Ötletek A Tesla és a hagyományos autógyártók mellett energetikai vállatok k+f részlegei és kutatóintézetek sokasága dolgozik alternatív energiatarolási módszereken. A két legtöbb reménnyel kecsegtető módszer a kondenzátorok és a hidrogén segítségével történő raktározás. Előbbi lényege, hogy amíg az akku kémiai formában tárol, addig a kondenzátor elektromos mezőben, ezért az akkunál sokkal nagy energiát képest rövid idő alatt felvenni és leadni. A hidrogén tárolás esetében a fölösleges áramból hidrogént állítanak elő, amit igény esetén árammá alakítanak vissza. A módszer hátrány, hogy az oda-vissza alakítás jelentős energiaveszteséggel jár. A hidrogén a benzint is helyettesíti Kép/Grafika/ Forrás/mvm partner A hidrogén-áram átalakításon alapul a hidrogén meghajtású autó működése is. A víz hidrogénből és oxigénből áll. Ha elektromos áramot vezetünk a vízbe molekulái felbomlanak hidrogénre és oxigénre.
A megújuló forrásból származó áram gyakorta nem ott, akkor és olyan mennyiségben áll rendelkezésre, ahol és amikor szükség lenne rá. Ez nem volna gond, ha tárolni lehetne. Sok az ígéretes kutatás. Helyzetkép Petrus Szabolcs írása. Áramot raktározni nehéz Minden fogyasztói igény, a fűtéstől a háztartási gépek üzemeltetésén át a közlekedésig fedezhető árammal. Komoly nehézséget jelent viszont, hogy a fosszilis energiahordozókkal, az olajjal és a földgázzal ellentétben az áram tárolása még nem igazán megoldott, illetve alacsony hatékonysággal lehetséges. A tárolás kidolgozása döntően meghatározza a megújuló energia terjedésének sebességét. Áram raktározása akkumulátorban vagy a víztárolók segítségével nehézkesnek mondható: a víz energiatárolása meglehetősen helyhez kötött. Ezzel a módszerrel a fölösleges áram segítségével egy alacsonyabban fekvő tározóból a vizet felpumpálják egy magasabban lévőbe, ha pedig ismét szükség van az áramra, visszaengedik a vizet, aminek nagy sebességű lefolyása segítségével újra áramot termelnek.