Oxid uhličitý, donedávna nenápadný plyn, získává mnoho nových podob. Drží naši planetu nad permanentní dobou ledovou. Zároveň ji ohrožuje přílišným přehřátím, takže si vysloužil pověst klimatického padoucha. Teď se zdá, že dostane šanci si tuto reputaci poměrně překvapivým způsobem vylepšit.
Italský startup Energy Dome přichází s novým konceptem (mega)baterie, která by měla velmi efektivně a levně dlouhodobě uchovávat energii na úrovni rozvodné sítě. Takové baterie jsou přitom nezbytné pro větší rozvoj obnovitelné energetiky, protože přírodní zdroje energie často podléhají vrtochům.
Energy Dome tvrdí, že jejich systém baterie na oxid uhličitý, který využívá již existující standardní technologie, by v příštích letech mohl dosáhnout ceny uskladnění energie (LCOS, levelised cost of storage) cca 50 až 60 dolarů za 1 MWh. U dnes často používaných lithium-iontových baterií to přitom dělá 132-245 dolarů/MWh, zatímco soudobý lídr na trhu CRYObattery od Highview Power to umí za 100 dolarů/MWh.
Šéf Energy Dome Claudio Spadacini uvádí, že jejich systém má celkovou účinnost asi 70-80 procent, čímž převyšuje všechna soudobá srovnatelná zařízení, včetně systémů s kapalinou a vzduchem, se stlačeným vzduchem i gravitačních systémů. Odvětví baterií pro rozvodné sítě se ale právě velice dynamicky rozvíjí, takže je docela dobře možné, že tento primát nebude Energy Dome držet dlouho.
Jak to funguje? Baterie s oxidem uhličitým spojuje prvky termálního ukládání energie, systémů kapalina-vzduch i systémů se stlačeným vzduchem. V systému Energy Dome je oxid uhličitý stlačen na tlak 60 barů, čili přibližně 60 atmosfér. To přemění plyn na kapalinu o teplotě 300 °C. Vytvořené teplo je odebíráno a uskladňováno ve speciálních „cihlách“ z ocelových kuliček a kvarcitu (křemence), pro pozdější využití. Při tom dojde k ochlazení oxidu uhličitého, který následně kondenzuje do podoby kapaliny a je uchováván v nádržích.
Když má systém Energy Dome vydat uloženou elektřinu, tak je oxid uhličitý opět přeměněn na natlakovaný plyn, který se díky uskladněnému teplu ohřeje na 290 až 300 °C. Horký oxid uhličitý vstupuje do expanzní turbíny, kde se rychle rozpíná a pohání rotor, který vyrábí elektřinu. Nestlačený oxid uhličitý je uskladněn při teplotě ve flexibilní kupoli (dome) z textilu potaženého PVC, podle které se jmenuje celý startup, a je zde připraven pro opětovné použití. Zmíněná kupole přitom není žádnou převratnou novinkou, prakticky stejné se používají v bioplynových provozech.
Jak říká Spadacini použití oxidu uhličitého přináší ohromnou výhodu v tom, že ho lze při natlakování zkapalnit při teplotě 30 °C. Naproti tomu u vzduchu je to teplota mínus 150 °C. Tento dramatický rozdíl se výrazně projevuje v mnohem nižší spotřebě energie u Energy Dome, což vede k nižším nákladům a vyšší celkové účinnosti. Systém Energy Dome je kompletně uzavřený a nevytváří žádné emise. Čas ukáže, jak si tato technologie povede ve tvrdé konkurenci.
Video: The CO2 Battery | EnergyDome
Literatura
Startup Hydrostor bude ukládat energii stlačováním vzduchu v zinkovém dolu
Autor: Stanislav Mihulka (17.02.2019)
Energy Vault uskladňuje energii s masivním jeřábem a těžkými bloky betonu
Autor: Stanislav Mihulka (17.10.2019)
Startup Gravitricity staví prototyp gravitačního systému pro uskladnění energie
Autor: Stanislav Mihulka (01.09.2020)
Hydrostor vybuduje největší fyzikální baterie se stlačeným vzduchem
Autor: Stanislav Mihulka (01.05.2021)
Diskuze:
To chce klid
Milan Štrupl,2021-08-04 08:34:24
Na místě diskutujících bych detaily neřešil - naše vzdělaná Evropská civilizace a její klony po celém světě nepřežije rok 2050 a ti co nás už nyní nahrazují takové věci řešit nebudou - vystačí si s tím jak podojit kozy...:)
Musím přiznat, že eko vymyšlenosti,
Jiří Pospíšil,2021-08-03 05:21:27
mě vždycky pobaví. Jsou pokračováním nádherné dětské knihy Podivuhodné příběhy a dobrodružství B!asilea Knoxw. A nad diskusí jsem se opravdu upřímně zasmál. Anebo tohle:
"je oxid uhličitý stlačen na tlak 60 barů, čili přibližně 60 atmosfér. To přemění plyn na kapalinu o teplotě 300 °C. Vytvořené teplo je odebíráno a uskladňováno ve speciálních „cihlách“ z ocelových kuliček a kvarcitu (křemence), pro pozdější využití. Při tom dojde k ochlazení oxidu uhličitého, který následně kondenzuje do podoby kapaliny"
Ta kondenzace kapaliny do podoby kapaliny je fakt špičková. Vzniká tzv. dvojkapalina.
A také ta účinnost, která změní fotbalová hřiště na uložiště. Ještě že většinou mají v blízkosti hřistě i treningový prostor.
Není to konec fotbalu, toho velkého tvůrce CO2 z upocených fotbalistů, kteří zbůhdarma svým chaotickým pohybem a vydáváním tepla urychlují tepelnou smrt vesmíru?
A ty ocelové kuličky ve zdivu mě také nadchly.
Jo a ještě jedna poznámka. Holt se píše s t na konci, a vznikla z německého halt, je to výplňové slovo ve významu okamžik nebo počkejte, vlastně takový důraz bez smyslu. Hold je oslava vysoce postaveného hodnostáře, třeba krále. Později už neholdovali všichni, takže se slovo hold změnilo na oslavnou řeč určenou oslavenci.
Když Jiří z Poděbrad nahnal znesvářené šlechtice do pražské radnice, kordonem ozbrojenců a udajně u vstupu postával významně kat, tak i ti katoličtí pochopili a jejich mluvčí první složil Jiříkovi hold. Zvolal Ať žije Jiřík, český král. No a bylo.
Re: Musím přiznat, že eko vymyšlenosti,
Florian Stanislav,2021-08-03 22:01:27
https://www.rechargenews.com/energy-transition/sand-ice-and-supercritical-co2-innovative-long-duration-system-offers-cheapest-energy-storage-yet-/2-1-1011163
"Technologie společnosti Echogen je jedinečná, protože používá jako teplonosné médium
superkritický oxid uhličitý (sCO2)
nebo pracovní tekutinu-což je o 15–30% účinnější než voda/pára, která se tradičně používá k přeměně tepla na energii.
V systému Echogen s uzavřenou smyčkou se levný nápojový oxid uhličitý zahřívá na vysoký tlak pomocí výměníků tepla kompresor-čerpadlo, dokud se nestane superkritickou tekutinou-podivným fyzikálním stavem ( viz video níže ),
který není ani kapalina, ani plyn, ale někde mezi . Superkritický CO 2 expanduje a plní svou nádrž jako plyn, ale s hustotou podobnou kapalině.
Echogen používá sCO 2 jako pracovní tekutinu, protože ukládá teplo. Na rozdíl od vroucí vody sCO 2 rovnoměrně stoupá při přidávání tepla a jeho teplota rovnoměrně klesá při odebírání tepla, takže je mnohem energeticky účinnější než pára.
Společnost využívá svůj osvědčený systém sCO2 s uzavřenou smyčkou již více než deset let v oblasti rekuperace odpadního tepla, což je doposud její hlavní činnost."
Re: Re: Musím přiznat, že eko vymyšlenosti,
Josef Hrncirik,2021-08-05 11:44:45
Latest rechargenews: Don Energy po přečtení odkazu vysypal ze zásobníku své Beretty všechny náboje a začal se hurónsky smát. "Zatímco oni pracně vyrábí v léťě led na zimním stadionu, my ho nenápadně bereme zdarma z ledovce. Zatímco oni maří exergii nejen kyseliny uhličité ale i písku mícháním ve fluidním loži, (i kdyby loží bylo nekonečně mnoho), nakonec mají vlastně jen teplý zásobník 300°C a studený zábsobník 0°C, vše nejlepším případě pro vratný Carnotův stroj.
Ti Ami jako vždy do vzorce pro účinnost Carnotova stroje nabili °F! Kdyby nabíjeli °C, vyšlo by jim jasných 100%!! Stejně se neobtěžovali adiabatickou účinností miniaturního rotoru turbíny, který jak píší získali nenápadným odnešením v 1 ruce. Stejně neví cu to je!!!
Podle obrázku to nemá to ani přívod a odvod energie, vždyť to není ani Perpetum mobile jakéhokoliv druhu!!!! a spadl z vysoké barové židle třímaje v ruce vybitou Berette".
Možné řešení
Martin Champa,2021-08-02 22:19:50
Ahoj přátelé...Možná máme řešení přímo pod nosem...A co udělat z moří a oceánů obří galvanický článek?...Je to přirozený elektrolyt...Potíž by byla s korozí článků....Ale tohle řešil už Dr.Stanley Meyer(zavražděn)...Údajně použil elektrody z legované ocele...Ale berte to,prosím,jako názor "laika"...
Re: Možné řešení
D. Hruška,2021-08-02 23:16:10
Akumulátory jsou většinou limitované právě těmi elektrodami. Jak co se týče ceny, tak co se týče kapacity. V akumulátoru potřebujete vždy něco, co se oxiduje a něco, co se redukuje. To jsou většinou právě elektrody, zatímco elektrolyt většiny akumulátorů se v průběhu nabíjení/vybíjení nemění a nespotřebovává. Takže jeho nadbytek by mnoho nevyřešil. Musel byste vymyslet, jak nějakou složku mořské vody přinutit k redox reakci a po zreagování byste ji musel někde skladovat. Vaše myšlenka ale není úplně špatná, o něco podobného se snaží průtočné baterie. V nich reagují elektrolyty oddělené membránou, zatímco elektrody pouze odvádějí z elektrolytů náboj. Spotřebovává se elektrolyt, nikoliv elektrody. https://oenergetice.cz/elektrina/prutokova-baterie
Baterie ?
Pavel Aron,2021-08-02 14:10:08
Baterií nazýváme obvykle systém, kde se energie uskladňuje a uvolňuje na principu elektrochemické reakce, což není tento případ.
A pak taková drobnost :
Ten CO2 se vezme kde ?
Kolik energie by asi tak bylo třeba na získání takového množství CO2 ze vzduchu.
To zřejmě "zapomněli" při počítání účinnost zakalkulovat.
Kapacita
Kamil Kubu,2021-08-02 13:29:02
Asi to není zrovna zdroj s vysokou hustotou energie. Stlačením CO2 podle popisu z článku se dá uložit cca nějakých 400 kJ/kg CO2, tedy lehce přes desetinu kilowatthodiny. Stejný kilogram CO2 bude v "dómu" zabírat něco přes 0,56 m3. Při prezentovaném tvaru "půlválce" by bylo potřeba na 100 MWh kapacitu dóm o velikosti čtyř fotbalových hřišť v řadě za sebou. A 100 MWh je na dnešním trhu úložišť naprostá prkotina. Představa, že u každých deseti větráků s výkonem 2,5 MW (dneska taky už nic moc) stojí skoro půlkilometrová hala 30 metrů vysoká, aby dokázala absorbovat 4 hodiny jejich plného výkonu, nevypadá jako životaschopný plán záchrany životního prostředí.
Re: Kapacita
Pavel Houdek,2021-08-02 16:05:33
Mě teda vyšel entalpický rozdíl jen 260 kJ/kg, ale to je jedno, ze zbytkem námitky víceméně souhlasím.
Re: Kapacita
Josef Hrncirik,2021-08-04 09:34:31
Darius Jakubowicz (Barvy laky): "Na fotbalu se nedá vydělat". Po zvýšení cen uhlíkových povolenek to už nebude pravda. Dóm na uložení CO2 v Ďolíčku se stane Au dolem. Kvůli Ujgurům, Tibetu, Sporným ostrovům (i s Formsouu) PRC nemůže zaváhat a CEFC musí v Edenu též postavit Dóm.
Don Energy musí tedy koupit Spartu.
Ostatně již pradávno v Anglii zakazovali fotbal, kterému branci dávali přílišnou přednost před užitečnějším nácvikem střelby (těžkými luky).
doplnění
Pavel Houdek,2021-08-02 09:58:08
Ještě poznámka - v originálním článku je cituji: "The gas is then introduced into an expansion turbine, where it rapidly expands at atmospheric pressure to drive a power-generating rotor, with the uncompressed CO2...."
Což je fyzikálně nesmysl - přechodem přes trojný bod (5.2 bar) se z plynu stane sníh. Takže v lepším případě se z turbíny stane sněžné dělo, v horším případě ta turbína tak nějak zamrzne nebo ji ten led rozseká na maděru...
Re: doplnění
Kamil H.,2021-08-02 10:26:34
Vy jste to počítal? Pokud ano, pošlete sem prosím aspoń obrázek toho výpočtu, mně by zajímalo jak spočítat konečnou teplotu látky, která je na počátku kapalná s tlakem řekněme 10 atm. při teplotě 300°C. Potom dojde ke snížení tlaku na 4,5 atm., to způsobí přechod Co2 do plyného stavu. Jaká bude teplota plynného Co2 při tlaku 4,5 atm. ?
Plynný Co2(4.5atm) pohání turbínu s účinností 40%. Výstupní tlak turbíny je 1 atm. Jaká bude konečná teplota Co2?
Re: Re: doplnění
Pavel Houdek,2021-08-02 12:45:42
Pro ilustraci - vycházíme z tlaku 60 bar (6 Mpa) a 25 °C (přehřátá pára), tomu odpovídá entropie 1.73 kJ/KgK. Vezmeme-li v úvahu kompresi jako izoentropický děj(teoreticky), teplotu 300 °C dosáhneme při tlaku cca 188 Mpa. Což je tak trochu úplně někde jinde než si představujete. Přičemž entalpický rozdíl mezi těmito dvěma stavy je pouhých 285 kJ/kg. Což je málo v poměru na to kolik tepla potřebuju odebrat a uložit abych tu přehřátou páru na 300°C zkapalnil (tedy dostal pod 32°C).
A je to také úplně někde jinde než nám inzerují ve článku - tedy expanze do normálního tlaku apod. Jako ono by to mohlo určitým způsobem pracovat, ale ve velmi futuristickém stavu. Třeba ten plyn v dómu by měl při atmosférickém plaku teplotu někde kolem -50 °C apod. Anebo by měl teplotu řekněme 20 °C, ale zase hustota by byla 1.8 kg/m3, což zase představuje podle mě extrémní požadavky na objem, aby to mělo ty MWh...
Nicméně ta CO2 technologie asi není špatná, jen je podle mne minimálně nepřesně představená a používá nerealistické předpoklady.
Pro ilustraci tady je pěkný náhled na podobnou problematiku, ale z jiného úhlu: https://www.youtube.com/watch?v=-gCTKteN5Y4
Re: Re: Re: doplnění
D. Hruška,2021-08-02 13:18:19
Ten koncept rozhodně počítá s tím, že v dómu bude téměř atmosferický tlak. Jde o stejný způsob skladování plynu, jaký používají bioplynové stanice. U nich jde také o téměř atmosferický tlak. Textilní zásobníky by ani násobky atmosferického tlaku nevydržel.
A k tomu objemu - podle ilustračního obrázku odhaduji, že zásobník má půdorys cca 150x150m a průměrnou výšku cca 25m. To odpovídá 562500 m3 respektive 1069 tun CO2.
Re: Re: Re: Re: doplnění
Pavel Houdek,2021-08-02 15:58:57
Hmm zajimavé. Mě vychází že rozdílem stavů získáme cca 260 kJ/kg, tedy pokud dobře počítám s těma tunama, takové úložiště vydá cca 277.9 GJ. Což je 77.2 MWh.
Re: Re: Re: doplnění
Josef Hrncirik,2021-08-05 17:33:59
Podařilo se mi najít vydatný Mollierův diagram CO2 zcela mimořádného rozsahu pod utajením:
p-h diagram for solid, liquid and gaseous CO2 imperial college london 2012.
Imperium je naštěstí zcela rozloženo a již od 2012 je to v SI jednotkách.
Imperium též velmi zesláblo, musel jsem z pravého boku a zehora přilepit kus papíru a namalovat odhadem nějaké delší izotermy. Entropie se imperium bojí víc než čert kříže. Adiabaty jsou velmi pořídku a musel jsem pracně přimalovávat interpolované.
Okovidně však páře CO2 60 bar; 25°C přisuzuje Její Veličenstvo entropii 3,75 kJ/(kg.K).
Doufám, že nedošlo k běžnému taliánskému zmatení jazyků. Vy o páře páry, já sifonu, Vy plynovou komoru v dómu natlakujete ?na či z? 6 MPa ? z velkolepého diagramu nebo jen z rovnice s jakým kappa? a dostanete 188 MPa. Nicvíce mi při účinnosti komprese 0,9 vyšlo též oněch dělostřeleckých 188 MPa.
Podíval jsem i do Vaší trubky na velmi odbytou kritickou opalescenci CO2 a mizení rozdílu mezi plynem a kapalinou v okolí kritického bodu. Smutně jsem konstatoval, že naše VŠ na takové vybavené měla pouze v době nesvobody. Vyladědění kritické hustoty však boháč vzal velmi easy.
Měl začít s nadkritickou hustotou a upouštěním přebytečného CO2 při přesně kritické teplotě měl nastavit přesně kritický tlak aby vizuální efekty byly brilantní.
Re: doplnění
Jan Novák9,2021-08-02 23:35:06
Proto se při kompresi ukládá teplo aby při expanzi bylo čím CO2 ohřívat. Propan butan u auta na plyn taky zamrzne pokud není vyhříván z okruhu chlazení.
To ale omezí dobu po kterou jde energii skladovat, půl roku teplo v úložišti asi nevydrží - pro uložení FV energie z léta na zimu to vhodné není.
Re: Re: doplnění
Josef Hrncirik,2021-08-03 11:51:32
Na zimu bude nutné uložit si sádlo, ev. hibernovat jako medvědi.
Re: doplnění
Josef Hrncirik,2021-08-04 09:56:18
Je to normální neoliberální a ke všemu ještě taliánský bordel.
Po zhlédnutí krátkého videa je však jasné, že to s námi myslí velmi dobře. Teplo kompresní i kondenzační určitě chtějí upřímně plně rekuperovat (recyklovat, regenerovat), jinak by se neodvážili tvrdit, že systém má celkovou účinnost až 80%. Tím, že CO2 plyn 60 atm cca 20°C míní zkondenzovat, sníží potřebu tlakových lahví cca 2,8x a teplo k rekuperaci zvýší asi 1,25x tj. z těžké a drahé flašky pak bude vytěženo prý 3,5x více energie než bez kondenzace. Kondenzační teplo chtějí převést do a pak vyčerpat z vody cca 20°C. Ostatně celé je to zápas o přenos nízkopotenciálového tepla do a z akumulace. Pokud v CO2 bude několik % N2, může to brzdit rychlost kondenzace. Odpadní teplo na odpar zkapalněného CO2 budou mít z vodního chlazení el. motoru či generátoru a hlavně z chlazení CO2 z expanzní turbíny do dómu. Při účinnosti turbíny 90% by teplota vyfukovaného CO2 nebyla 20°C ale min. o cca (300-20)x0,1=28°C vyšší tj. cca 48°C. S takovým rozdílem teplot už akumulace do vody probíhá poměrně přijatelně.
Problém bude vykondenzovat CO2 při 20°C v létě, pokud nejsou u bystřiny z šťastně tajícího ledovce.
chjo
Pavel Houdek,2021-08-01 21:34:11
Zase článek pro ekologistické uctívače.
1) CO2 při 300 °C je ve formě přehřáté páry, nikoliv jako kapalina. Na tlaku nezáleží.
2) pv=rt platí i pro modlu CO2, si spočítejte jaký tlak by se musel dosáhnout. A to je teplota na kterou se údajně CO2 ohřívá - tedy teplota po kompresi musí být ještě větší.
3) aby to dávalo alespoň trochu smysl nutno vyměnit °C za K
4) což zase tak trochu nesedí - ty teploty se u normálního chladicího cyklu pohybují -40 až +160°C (což je ~433k)
5) celková účinnost 70-80% je nadstřelená, to bude horko těžko mít samotná komprese. Připočítáme-li expanzi a tepelné ztráty při skladování, je to podle mě utopie.
6) Pro tenhle účel se mohou použít lepší plyny - a nemusí se jít do tak vysokých tlaků.
Jako celé to na mě působí jako snaha vytřískat prachy ze sponzorů a grantů.
Ta technologie je podle mě slibná, tak je škoda, že se takhle v podstatě lživě inzeruje.
Re: chjo
Jan Novák9,2021-08-02 23:47:04
Lepší plyny jsou buď uhlovodíky a ty jsou fuj fuj anebo freony a ty jsou fuj fuj fuj :-)
Pro melouny nepřijatelné. Už CO2 je veliký ústupek.
Jinak souhlas, ekopohádka jako mnoho jiných. Na pár testovacích projektech se pár lidí nabalí, pak se zjistí že lepší by bylo pálit bankovky rovnou a potichu to zhasne. Stejně jako vlnové elektrárny, sluneční koncentrátory s ukládáním do roztavených solí, gravitační úložiště energie apod.
Chybka v článku
Aleš Procháska,2021-08-01 16:58:58
"oxid uhličitý stlačen na tlak 60 barů ... To přemění plyn na kapalinu o teplotě 300 °C."
Což je zjevná chyba, nad kritickou teplotou (30°C pro CO2) se nejedná o kapalinu. Asi tím chtěli naznačit, že se v kompresoru plyn ohřeje a pak se v chladiči ochladí, ale to by měl spíš opravit autor článku. Jinak mi to ovšem celé připadá jako blbost, když už se museli vydat touto cestou, tak akumulátor na sytou páru by fungoval stejně, jen by tam odpadl ten kompresor, CO2 a nafukovací hala :-)
Re: Chybka v článku
D. Hruška,2021-08-01 17:15:17
Třeba si plánují prolobovat dotace z EU na trvalé skladování CO2. Když se EU bude zdráhat platit, pohrozí bankrotem, zrušením úložiště a vypuštěním provozního CO2 do atmosféry :-)
Ze zločince!! Zachráncem???
Josef Hrncirik,2021-08-01 16:39:43
Don Energy, alias Claudio Spadaciny v originálu článku: Recharge!! však fakticky provokativně stále trvá na svém „No recharge!!!„ právě svým zarputilým nabíjením a zásobníků krátkých zbraní, lupar, dlouhych zbraní i granátometů certifikovaným ekologickým airsoftovým střelivem, kde CO2 se uvolňuje pouze z ekologicky certifikované nitrocelulosy.
Odmítá historicky nutný přechod na střely dum-dum hnané Muskovými Lion bateriemi z Gigafactory.
Uvědomuje si alespoň, že jím navrhovaná konkurenční alternativní síťová baterie na kyselinu uhličitou (CO2) je pouhý tepelný akumulátor.
K hlubšímu zamyšlení ho však nedokázaly přivést ani arogantní sadistické výroky Sadi Carnota známé z elementárních učebnic: „Účinnost jakýchkoliv vratně pracujících tepelných strojů nezávisí na pracovní látce a nemůže přesáhnout účinnost Mého stroje!“, či tvrdě polopatisticky:
„Pro zvýšení účinnosti své tepelné cykly co nejvíce Carnotisujte!“
Pochopitelně se Don Energy nedostal ani ke stavovému, kompresibilitnímu, natož i-s diagramu kyseliny uhličité; chladiva R744.
Zato z obr.2 čistě náhodou vypadla měřící lať, pruhy na pyjama, zobrazení profilů, datum pořízení, č. snímků a obr. otisků prstů.
George Soeres ví, že v elektrárně nemůže být Stirlingův motor (blížící se Carnotovu cyklu), který má větší účinnost než prakticky využívaný Rankinův parní cyklus s vodou. Nedošlo by sice k nebezpečné krizi z nadvýroby elektřiny,
Josef Hrncirik,2021-08-01 20:32:05
ale děje ve Stirlingově motoru jsou málo intenzivní a tak oproti intenzivním dějům v Rankinově cyklu je St. motor málo využitý, vlastně ekonomicky mrtvý kapitál s malou mírou zisku.
A je to hotovo, i když přichází GW.
Při dostatečné míře natiskneme, i kdyby jsme měli půjčit na vysoký úrok.
CO2 a voda
Florian Stanislav,2021-08-01 14:48:01
Měrné skupenské teplo varu vody 2 257 kJ/kg. Kritická teplota vody K je 374.15 °C. Podkritickou páru používají i turbíny třeba v Temelíně (Vyrobená sytá pára má teplotu 278,5 °C a tlak 6,3 MPa = necelých bývalých 63 atmosfér).
Pro CO2 - Entalpie varu ΔHv = 900,7 J/g = 900 kJ/kg
Cyklus s CO2 má v článku vlastnosti:
"V systému Energy Dome je oxid uhličitý stlačen na tlak 60 barů, čili přibližně 60 atmosfér. To přemění plyn na kapalinu o teplotě 300 °C. Vytvořené teplo je odebíráno a uskladňováno ve speciálních „cihlách“ z ocelových kuliček a kvarcitu (křemence), pro pozdější využití. Při tom dojde k ochlazení oxidu uhličitého, který následně kondenzuje do podoby kapaliny a je uchováván v nádržích...
Jak říká Spadacini použití oxidu uhličitého přináší ohromnou výhodu v tom, že ho lze při natlakování zkapalnit při teplotě 30 °C".
Komentář: Při 30°C je potřebný tlak CO2 asi 6 700 kPa ( asi 6,7 MPa) podle stavového diagramu.
https://www.researchgate.net/figure/Triple-point-phase-diagram-for-pure-CO27-14-Note-Adapted-with-permission-from-Ginty_fig1_51527747
nahoře fázový diagram CO2
http://edu.techmania.cz/sites/default/files/styles/large/public/podrobnosti/insert/59-2.gif?itok=U25FO6pH
odkaz na fázový diagram vody
Voda ( pára) bez natlakování ( při 101 kPa) zkapalní pod 100°C, tedy i při 30°C.
Moc nechápu, proč CO2 je tak výjimečně vhodný, pracuje se prakticky při stejné teplotě a tlaku a sotva polovičním skupenském teple varu u CO2. Voda každopádně má výjimečné vlastnosti pro akumulaci tepla.
Na vypaření kapaliny se teplo spotřebuje, při kondenzaci se stejné množství tepla uvolní. Čili jde v principu o zmenšení tepelných ztrát do okolí při těchto přeměnách.
Navrhuji betonový tunel typu metro, kolem betonu zvenku keramickou vrstvu izolace typu perlit.
O životnosti v článku uvedeného PVC natlakovaného šapitó typu bioplynka dost pochybuji.
Re: CO2 a voda
D. Hruška,2021-08-01 15:39:23
Hlavní výhoda toho CO2 bude zřejmě v účinnosti turbíny při nadkritickém stavu. Parní turbína má účinnost cca 35%, tohle má mít podle nich účinnost celého systému cca 75%, tzn. že účinnost turbíny bude ještě vyšší.
K tomu šapitó - v supermarketu už neseženu IMHO nejekologičtější tašku - PE igelitku a tady chtějí vyrábět nerecyklovatelnou plachtu z halogenovaného plastu o rozloze fotbalového hřiště. Ale to nevadí, hlavně že budou mít solárníci radost, jak máme díky jejich panelům zeleno.
Re: Re: CO2 a voda
Florian Stanislav,2021-08-02 00:24:38
https://eu.fme.vutbr.cz/userfiles/Kudela/files/2019_Parn%C3%AD%20turb%C3%ADny_Skripta_Kornia.pdf
Píše o vodních turbínách, že mají účinnost přečerpávacích
"Jestliže účinnost přečerpávacího cyklu u starších jednotek se pohybovala kolem 50 %, současná soustrojí umožňují akumulaci
s účinností až 75 %, tzn.,
že na uskladnění každé kWh je nutné v čerpacím režimu vynaložit jen asi 1,3kWh. Velmi levné noční kWh se tímto způsobem promění ve špičkové kWh, mající pro energetiku cenu zlata."
Re: CO2 a voda
Jan Novák9,2021-08-01 22:51:58
Uložení energie není o teple, je o zkapalnění a následném výparu. Teplo musí uložit protože jinak CO2 nezkapalní a při výparu budou teplo znovu potřebovat jinak budou mít suchý led místo CO2 pod tlakem pro provoz turbíny. Ale zdaleka nebudou potřebovat tolik tepla jako na vytvoření páry.
Voda zkapalní pod 100° ale pak se bude těžko chtít odpařit a to ještě pod tlakem :-))
Zločince z co2 delají jen pseudovědci
Petr Vojvodik,2021-08-01 13:14:38
kteří společně s politiky a zbohatlíky nás okrádají přes greendeal.
Ve skutečnosti se od roku 2015 ochlazuje a to vlivem zesílené sopečné činnosti.
https://www.woodfortrees.org/plot
Vždy, když došlo k dlouhodobým únikům ze sopek se ochlazovalo.
Geofyzikové na to upozorňovali, ale krádež je krádež.
Jednotky SI?
Leopold Kyslinger,2021-08-01 11:07:20
Na skoro fyzikálním webu OSEL bar a atm? Nevšimli jste si že už nějakých 80 let existují jednotky SI a tedy násobky Pa?
Re: Jednotky SI?
D. Hruška,2021-08-01 15:51:37
Pro takové orthomily by to měl pan Mihulka převádět do PSI, pak byste byl vděčný za bary :-))
(Které mimochodem jsou vedlejší jednotkou SI)
Re: Re: Jednotky SI?
František Kroupa,2021-08-01 22:19:44
Mně to také vadí, stejně jako plocha udávaná ve násobcích či dílech fotbalových hřišť. Podle mne si Osel takové prznění nezaslouží.
Re: Re: Re: Jednotky SI?
D. Hruška,2021-08-01 23:12:56
Co Vám vadí na barech? To je narozdíl od fotbalových hřišť jednotka běžně používaná v technické praxi. A v technické praxi se používá proto, že se s ní v běžných situacích lépe pracuje než s pascaly. Kdyby se jednalo o vědecký článek z oboru fyziky, ještě Váš problém trochu pochopím, ale toto je technický článek.
Hrubá chyba od autora bylo smotat v jedné větě dohromady bary s atmosférami. Nebo zaměňovat kapalinu za tekutinu. Ale použití barů je u technického článku naprosto v pořádku.
Re: Re: Re: Re: Jednotky SI?
František Kroupa,2021-08-02 20:29:15
Bar se k nám vloudil po roce 1989 pravděpodobně přes Německo a nejspíše jako dědictví atmosféry. U nás byla a je zavedena jednotek SI, tak proč zpětně přejímat něco zastaralého? Mimochodem, fořbaoová hřiště jsou zpět, viz nový příspěvek výše.
Re: Re: Re: Re: Re: Jednotky SI?
D. Hruška,2021-08-02 22:36:45
Tlak se udává v přibližných násobcích atmosferického tlaku (bar, atm) proto, že to je praktické. Nikoliv proto, že by šlo o přežitek. A když zakážete jednotku, budou autoři méně odborných textů stejně vysvětlovat vztah k atmosferickému tlaku poznámkou.
Hold vždy se najdou lidé, kteří když mají v ložnici obrázek mírně nakřivo, nedokážou kvůli tomu usnout, ani když je zhasnuto. Protože jim jde o přece princip.
Bary si můžete v mžiku převést na pascaly. Takové torry nebo PSI, to je jiné kafe.
Torry měly určitý smysl, dokud se používaly rtuťové tlakoměry. Teď už jsou zbytečné, ale budou s námi ještě hodně dlouho, protože přeučit zdravotníky na pascaly jen tak nepůjde. Natož seniory, kteří si hlídají krevní tlak.
Zato PSI, ty neměly smysl nikdy. To je absolutní paskvil naprosto nekompatibilní s SI. A bohužel s námi budou také dlouho. Protože zvláště Američani nejeví o přechod na SI zájem a tvrdohlavě používají nepraktické imperiální jednotky.
Američané ani nemají představu, jak dlouhý je metr, centimetr, milimetr... Setkal jsem se s tím i u mladého kluka, který pracuje jako designér v programu SolidWorks. Místo toho používají nepraktický systém, kde stopa = 12 palců (obtížná převoditelnost). Větší jednotka je pro ně pak až 1/4 míle. A kolik je to stop, neví v Americe nikdo. Možná kdybyste nějakou dobu musel používat imperiální jednotky, přestal byste být vůči používání barů tak pedantský. A možná taky ne.
Jinak zatímco u jednotek tlaku jde spíše o teoretický problém a o praktičnost, rozdílné délkové jednotky způsobují reálné ekonomické škody, protože omezují normalizaci průmyslových výrobků.
Nějak mi ten cyklus připomíná
František Kalva,2021-08-01 09:47:42
klasickou větu při středoškolských praktikách :" Pro zjednodušení zanedbáme ztráty..."
prostě vše je na dobré cestě...
Eva M,2021-07-31 23:04:26
prostě vše je na dobré až vynikající cestě...už i ty polévky ze sáčku jsou uhlíkově příznivé...jak potvrzuje český ekolog RNDr. Viktorem Třebický, Ph.D.
https://www.vitana.cz/rozhovor-s-ekologem-viktorem-trebickym
tak teď ještě uskutečnit ten plán ministra Havlíčka na tu bilionovou přestavbu a svět je za vodou....
Údaje
D. Hruška,2021-07-31 21:10:58
"Šéf Energy Dome Claudio Spadacini uvádí, že jejich systém má celkovou účinnost asi 70-80 procent, čímž převyšuje všechna soudobá srovnatelná zařízení, včetně systémů s kapalinou a vzduchem, se stlačeným vzduchem i gravitačních systémů."
PVE Dlouhé stráně, účinnost 76,5%
Energy Vault, účinnost cca 85%
To jsou údaje, které si člověk může snadno ověřit. Ale ty ostatní údaje, které si člověk ověřit nemůže, jako například náklady na uskladněnou megawatthodinu, budou jistě pravdivé.
Re: Údaje
Pavel Hudecek,2021-07-31 22:35:54
Ale ty ostatní údaje...
"dnes často používaných lithium-iontových baterií to přitom dělá 132-245 dolarů/MWh"
- To by bylo super, baterka by byla, hned po šroubkách a matičkách, nejlevnější součástkou elektromobilu:-)
Re: Re: Údaje
D. Hruška,2021-07-31 23:10:27
To asi bude rozpočítané na dobu životnosti úložiště. Těch 50-60$/MWh je trochu "zrádný" údaj, protože strašně moc závisí, s jak častými a hlubokými počítáte cykly. Pokud se to CO2 úložiště 2x denně nabije a vybije ze 100% kapacity, bude cena za uloženou MWh o řád nižší než při 1 cyklu týdně. (Většina nákladů bude fixních.)
Skutečné náklady ale člověk zjistí jedině reálnou zkušeností. Nebo by si musel člověk nechat zpracovat vlastní analýzu, protože těm jejich údajům bych nedůvěřoval.
Re: Re: Údaje
Josef Hrncirik,2021-08-04 08:00:42
(LCOS, levelised cost of storage) je zřejmě podivuhodně vypočítaná cena uložení beroucí v potaz cenu investice, předpokládanou životnost a možná i odhad účinnosti). Praví znalci pravé kabbaly pak z nich, nezáporných úrokových sazeb, míry inflace, ceny uhlíkové povolenky a lignitu dokáží vypočítat počátek WWIII.
Re: Údaje
Josef Hrncirik,2021-08-04 07:20:32
V souvislosti s články Hydrostor hodlá akumulovat energií kompresí vzduchu v zatopeném Zn dole s rekuperací uloženého kompresního tepla jsem četl o podobných skutečných či simulovaných projektech ev. o hranicích a budoucnosti metody. Účinnosti s kompresí na cca 7 MPa vedoucí u vzduchu k ohřevu na cca 700°C byly cca 62-65% round trip. Ani při použití CO2 nevzrostly nad 65%. Teprve vývoj kompresorů pro dlouhodobou kompresi nad 900°C prý umožní zvýšit účinnost na 70%. Problém prý není kinetika výměny tepla v tep. akumulátoru či nutná tlaková ztráta s tím spojená, ztráty tepla do okolí během 1 denního cyklu či ztráta ostrosti tepelného gradientu v aku ale nízká účinnost komprese či expanze. účinnost komprese byla cca jen 90% vratnosti a expanze jen 85%; součin = 77%. Není vyjádřen vliv tlaku, teploty, plynu, obvodových rychlostí či počtu stupňů a jak optimistická je budoucnost.
Ještě před několika lety se u aku Lion Barnumsko-Muskovsky psalo: proudová účinnost 100%, energetická 95% a o režimech ani zmínka.
Kapalina
Karel Rys,2021-07-31 20:17:45
Nějak jsem z popisu nepochopil tu dvojí přeměnu skupenství na kapalinu:
"To přemění plyn na kapalinu o teplotě 300 °C. Vytvořené teplo je odebíráno a uskladňováno ve speciálních „cihlách“ z ocelových kuliček a kvarcitu (křemence), pro pozdější využití. Při tom dojde k ochlazení oxidu uhličitého, který následně kondenzuje do podoby kapaliny a je uchováván v nádržích."
Re: Kapalina
Josef Hrncirik,2021-08-04 08:17:15
Je to jenom běžná spaggeti taliánština. Zachovejte klid a dejte si lok sifónu bez whisky.
Nikdy nepřesáhli ani kritickou teplotu či tlak CO2.
Pochopitelně je to chybně. Komisi to však trvale zmate, rozhádá a zneschopní.
Stoikové však vědí, že plyny i kapaliny jsou pouhé tekutiny. Prostě: Panta rhei.
Jedině Deborah pod vlivem přímo viděla jak hory tekly před Hospodinem.
Zůstalo po ní alespoň Deborah number.
Zdeněk Kratochvíl,2021-07-31 19:50:27
Při větším než atmosférickém tlaku má, nějaká čísla jsou i na Wiki.
Re: sublimace
Kamil H.,2021-07-31 20:46:58
Doporučil bych vám si prostudovat učebnici fyziky ze střední školy. To že za standardního tlaku látka sublimuje z pevné látky na plyn ještě neznamená, že při jiném tlaku nemůže existovat v kapalném stavu. Přechody mezi jednotlivými skupenstvími jsou zachycené ve fázovém diagramu. Pro Co2 ho naleznete na https://www.researchgate.net/figure/Triple-point-phase-diagram-for-pure-CO27-14-Note-Adapted-with-permission-from-Ginty_fig1_51527747
Pro získání kapalného Co2 stačí pouhých 5 atmosfér ...
Re: Re: sublimace
Eva M,2021-07-31 23:14:05
promiňte nevzdělanci, ale nebude všechno to tlakování ve velkém měřítku nakonec představovat problém?
Re: Re: Re: sublimace
Eva M,2021-07-31 23:27:40
... páč tadyhle čtu "lak ve všech propanových lahvích je všude stejný-je to cca 2 Bary."...lahev na propan-butan je festovní zařízení,jak víme.... no a 5 atm by bylo ještě cca 2,5x více, že.
Nějak si to v běžném životě neumím v masovém měřítku představit...
Re: Re: Re: Re: sublimace
D. Hruška,2021-08-01 00:09:29
Běžné vlakové cisterny na přepravu kapalin mívají udávaný max. přetlak tuším 3 bary. Což už by vám skoro stačilo. Kdyby ovšem ten tlak kapalného CO2 nebyl ve skutečnosti o řád vyšší, než psal pán výše. Ale běžné lahve na stlačené plyny (ty, co používají např. svářeči) jsou dělané na tlaky přes 200 barů.
Re: Re: Re: Re: Re: sublimace
Eva M,2021-08-01 07:14:39
nabyla jsem dojmu,že se řeší velkokapacitní úložiště - něoo, z čeho lze např. v zimš vytápět/rozsvítit/nabíjet Prahu a podobně...
Re: Re: Re: Re: Re: Re: sublimace
D. Hruška,2021-08-01 15:57:06
Nic takového se neřeší, to jsou jenom zelené vlhké sny. To by museli ke každé větrné turbíně postavit jedno takové úložiště, aby tím zvládali vykrývat dlouhodobé zimní výpadky.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: sublimace
Jan Novák9,2021-08-01 22:59:46
Bez uloženého tepla místo energie vyrobíte suchý led nebo budete muset plyn při vypařování ohřívat. A uložit teplo na několik měsíců aby neuniklo je problém...
Re: Re: Re: Re: Re: sublimace
Jan Mrkvicka,2021-08-01 11:01:25
Vypustenie CO2 pretlakovým ventilom nebude veľká katastrofa. Ani nasmerovanie výbuchu správne navrhnutej nádoby.
Re: Re: Re: Re: sublimace
Jiří Kocurek,2021-08-02 00:50:07
https://www.dzd.cz/ohrivace-a-zasobniky-teple-vody/neprimotopne-zasobniky/stacionarni/okc-ntr#ke-stazeni
Dle dokumetace: Max. provozní tlak 6 bar (0,6 Mpa neboli 60 metrů vodního sloupce)
Takže nic složetého, převratného nebo masově nevyrobitelného. Vlastně jenom běžný domovní boiler, jaký má kde kdo doma.
Re: Re: Re: Re: Re: sublimace
Eva M,2021-08-02 08:49:19
Dobrý den, jo, boiler - to je pořád maloobjemová záležitost.
Mám dojem, že hlavní problém je konzervace vetších množství energie po delší dobu - tj. něco, co by umožnilo např. vytápět+rozsvítit města/pohánět dopravu včetně nákladní/ zajistit - alespoň některou - výrobu v zimě.... a tady se mi "obrovské natlakovamé zásobníky" nějak nezdají perspektivními...
Nějak mi (laicky) připadá, že by mohlo být průchodnější vyřešit dálkový přenos el. ze solárů v jiných zem. délkách/šířkách, než toto...
Re: Re: Re: Re: Re: Re: sublimace
Eva M,2021-08-02 09:15:19
;-) nějak se mi teda spíš vybavuje ledníčka než boiler, když to čtu, což je svým způsobem jedno, že jo.... i když... jen aby....
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: sublimace
Eva M,2021-08-02 09:37:29
ps 2: nechcete to střelit do Austrálie, Arábie, Chile, Patagonie a pod.?
princip: solár komprimuje plyn do tlakové lahve - pak se plyn nechá rozpínat - tím se ochlazuje, vzniká příjemný chladivý efekt ve vedru -jako bonus dochází ke kondenzaci vodní páry, kterou lze zalít zahrádku....
;-) není zač
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: sublimace
Josef Hrncirik,2021-08-06 08:24:54
Pozdě!
Již jedou ohromná zařízení na ukládání energie do zkapalněného vzduchu. Reálná účinnost není smutná, ale přímo pro zasmání.
Re: sublimace
Dusan Hubner,2021-07-31 21:29:33
odporucam nebrat do uvahy svoje dojmy a radsej si overit fakty, nez nieco napisem. Inac ste za... no povedzme nerelevantneho nedovzdelanca... slusne povedane... :-)
Re: sublimace
Miroslav B,2021-08-01 07:36:10
tak tie velke CO2 flase z ktorych sme si prelievali kvapalne co2 do mensich flias na paintball, to bol vsetko podvod?
Re: Re: sublimace
Josef Hrncirik,2021-08-06 08:48:04
Vše (p,V,T diagram, fázový diagram, Mollierův diagram, i-s diagram, h-s diagram, p-h diagram, log p-h diagram, isobary, izotermy, izochory, adiabáty, škrtící čáry) v jednom!!!!!!!!!!!!:
p-h diagram for solid, liquid and gaseous CO2 imperial college london 2012.
Je vidět co se děje v trysce sněhového hasícího přístroje ať vypouštíme kapalný CO2 či jen trapně plynný CO2 a co nás potká a možná mine, pokud hodíme uzavřený hasičák do žhavého centra požáru.
Je jasné co máme dělat při přepouštění CO2 do iba malinkej fliašky chlazené kvapalným N2 aby nás neminula rychle letící Darwinova cena.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
