Топливные элементы на древесном угле.

http://ecovillage.narod.ru/energy/jacqu ... _words.htm

Это очень интересная область, исследования в которой могут привести к реальному прорыву в автономной энергетике. Древесный уголь очень дёшев, его преобразование в электричество идёт с высокой эффективностью и отходным теплом высокого потенциала (пригодным для отопления или утилизации в стирлинге или турбине), установка для сжигания технически проста и бесшумна.

Одного килограмма угля достаточно для выработки 5кВт*ч электроэнергии, так что одного ведра с углём средней даче хватит на несколько месяцев. Древесный уголь легко производится из любых древесных отходов в промышленных масштабах.

Автор материала по ссылке давно занимается вопросом. Свяжитесь с ним, предложите помощь: ему сейчас остро не хватает именно станочного парка для реализации более мощных и продвинутых установок (успешные прототипы малой мощности у него уже есть).

 

в принципе как альтернатива источникам энергии вполне может прокатить. там куда не смогут дотянуться стандартные линии электропередач.

 

1. Она описана по ссылке. По сути - это обычная щелочная батарея, но в которой один электрод - угольный (расходуемый), второй - железный. Расходуемым (жертвенным) материалом в такой гальванопаре является уголь, нужно лишь поставлять в электролит достаточное количество окислителя (достаточно пробулькивать воздух). Поскольку при комнатной температуре реакция идёт медленно, для начала батарею нужно чуть подогреть (потом она будет разогреваться сама, от окисления).
Подробнее - можно читать патенты, ну или приведённую страничку.

2. Для автоматизации подачи уголь всё равно необходимо приводить в вид пасты (угольная пыль с небольшим количеством воды или органической жидкости). При этом плотность его приближается к плотности каменного.

3. 100Вт - никак не назовёшь "тусклой" лампочкой, горение на даче двух лампочек одновременно по 8 часов в день - это уже нетипичные потребности. Главное, что при автономной генереции люди стараются экономить электричество и установка обычных ЛДС снижают потребление впятеро. Я предполагаю, что люди в большинстве своём разумны.
(Не измеряйте электроэнергию в кВт, это же страшно безграмотно! кВт - это МОЩНОСТЬ. А Вы говорите о кВт*ч.)

4. Цена - штука весьма неоднозначная, если мы говорим о вещах, доступных для производства на месте. Древесный уголь получается в кустарных условиях в печке с пиролизным поддоном (просто железный ящик в печи без доступа воздуха), при этом пиролизные газы никуда не деваются и весьма эффективно в той печи горят. Эта "технология" доступна любому дачнику, который топит печь для отопления и не требует почти никаких затрат.
С точки зрения дачника, ему всё равно, каким способом сгорят дрова - сразу, или в два этапа - сначала в процессе пиролиза в древесный уголь, затем в топливном элементе с выхлопом электричества, дрова покупать что так, чтот этак, а всё тепло же всё равно идёт в дело. Рассматривайте приспособы подготовки угля как часть установки.

5. Вы не понимаете, насколько подобный источник меняет ситуацию в целом.
Основная проблема альтернативной энергетики ("солнце+ветер") в том, что даже при приемлимой стоимости самого электричество очень дорого ЗАПАСАНИЕ этой энергии. То есть, Вы можете купить (весьма недорого) небольшой ветряк и солнечную батарею, которые произведут в год годовое потребление Вами электричества. Но толку с этого не будет, потому что ХРАНИТЬ её нельзя (1 кВт*ч энергии, запасёный аккумуляторами обходится в десятки копеек-единицы рублей - не выработанный даже! запасеный: положили, затем извлекли - и вот, за это платите денежку, аккумуляторы-то изнашиваются). Сегодня солнце выдало Вам энергию, а завтра - пасмурно и ветер. Если Вы запаслись аккумуляторами на неделю, то такая ситуация будет повторяться несколько раз в год, а если на две недели - раз в год (зависит от местности, конечно)... а даже аккумуляторы на две недели - это огромные деньги. Что приводит к необходимости иметь дизель-генератор или бензиновый (который с высоким КПД работает только на номинальной, достаточно большой мощности). Расходы на их содержание и обслуживание - ну, прикиньте сами. Когда я прикидывал, дешевле 6р/кВт*ч у меня не получалось.
А теперь представьте, что у вас есть СБ, ветряк + вот такая батарейка с запасом угля, которая подключается автоматически когда надо и с максимальным КПД расходует угля ровно столько, сколько взято электричества, при этом отдавая ещё и тепло для горячей воды или отопление. Топливо - из дров - бесплатно или почти бесплатно (мы же все равно должны сжигать чтобы отапливать! что сразу дрова при горении, что выработаное электричество в доме обязательно станут теплом, так какая разница, как?).

Понимаете? Это революция для автономных систем на селе.

Что касается армотизации оборудования: Вы знаете, сколько стОит подключить дом, который стоИт всего в 5 км от ЛЭП? Абсолютному большинству это неподъёмно. А тут появляется относительно технологичное дешёвое решение для всех.

 

Я так понимаю, оно выглядит слишком разумно и "традиционно".
В смысле - нет бредовых обещаний "эликсир молодости за 2000 баксов завтра, с доставкой на дом!", никаких эфиров, супергениальных теорий, красивых картинок, а просто обычная простая техника, которую вполне реально довести до ума, и которая ТОЧНО воспроизводима любым желающим... Нет гласов, что всё засекретило ЦРУ, никто не просит сотен тысяч долларов...
Зато есть нормальная сложная наука - электрохимия, куча формул, работа с литературой, исследования, плюс сложная работа по инженерии установки, которая бы собиралась в кустарных условиях и стоила бы приемлимых денег (а ведь это возможно!).

Это так скучно, правда?

П.С.: почитайте, пожалуйста личные сообщения.

 

Что именно подробнее? Вы знаете, как делают древесный уголь? Нагревают дерево без доступа воздуха. Органика разлагается, остатки воды реагируют с углеродом, получается водород и небольшое количество СО. Это очень горючие газы, которые при сгорают мгновенно, как только выйдут из пиролизной ёмкости.

Да ёлки-палки... статья. Дело-то - не в статье, есть реальная возможность сделать практичную железяку.
На практике это уже попробовали - при мощностях порядка ватт. Но нужно хотя бы несколько сот ватт. И вот тут уже нужно сильно поработать.
Интересно вот что. Главная причина из-за которой отказались от этой технологии большие дяди - большая энергетика сжигает каменный уголь. Примеси серы в каменном угле убивают электролит. Древесный уголь имеет другой состав, там гораздо меньше серы (не то чтоб совсем нет, но гораздо меньше). То есть, для автономной, независимой энергетики это не проблема. И эта энергетика экологична: деревья растут.

 

1. 300С - достаточно, просто это будет очень медленно. Чем больше - тем быстрее, ~500C достаточно для большинства случаев.
2. Если газы сгорают, то тепло не требуется, а выделяется. Пиролиз - один из процессов,которые происходят при горении дров. Сколько тепла Вы обычно тратите чтобы получить головёшки в костре? Если источник тепла внешний, а газ мы используем для чего-то ещё (для чего?) то основное там - выпаривание остаточной воды, от 0.1 до 0.5МДж/кг, в зависимости от того, насколько сырое сырьё.
3. 0. Дополнительного топлива для этого не требуется. Само дерево - топливо, просто специально создаются условия, когда топливо сгорает не всё сразу: к твёрдому углю доступа у воздуха нет, сгорают только газы, которые выходят из пиролизной ёмкости. Остаётся только твёрдая часть, почти чистый углерод (золы там около 3%).

 

Так выше же: ёмкость, более-менее герметичная, с небольшими (небольшими) отверстиями наверху. Для полного сгорания газов нужно, чтобы отверстия тоже выходили в зону высокой температуры. Можно сделать трубу-отвод, как в

Спойлер: перегонном кубе

Когда мы школотой мешали черный порох для всяких дурных забав, мы просто брали старую кастрюлю с крышкой, дырявили крышку, пихали туда опилок и ставили её в костёр.

 

В "эпоху тотального дефицита" (80-е гг) мне иногда приходилось изготавливать очень качественный АУ (активированный уголь).
Так вот, ни 500°С ни тем более 300 не дают чистый углерод (без примесей органики).
Только через пару часов при 900°С прекращаются выделения из угля (из берёзовой чурки)...
Однако, требования у меня к АУ были, скажем так, - специфические (приходилось затем тщательно отмывать кислотой и пр. и пр.). Какие у вас требования - не знаю.

(сомневаюсь, что быстропортящийся расплав натрий-о-аш можно дома "на коленке" восстанавливать из соды. А сливать эту беду - гадить почву или водоёмы. К тому же, попадание щелочи на кожу обывателя, а особенно - в глаза, весьма чревато последствиями.)

 

Мне кажется для домашних условий сильно сложно. Не конкурент энергии Солнца и ветра.

 

Всё-так АУ - это углерод более высокого качества, чем просто древесный уголь. При 300С вся органика разлагается и выходит, это лишь вопрос времени. Возможно - очень большого времени, но тем не менее, я лишь расставил границы снизу.

Восстанавливать отработанную щёлочь в домашних условиях - увы. Только нейтрализовать. Разумеется, все операции с ней (думаю, согласитесь, что расплавленная щелочь при 300-600С - невероятно агрессивна) должны проходить в закрытом объёме и без какого-либо контакта с людьми. Тут именно техническая хитрость: как добиться того, чтобы расход был малым, а установка простой.
Но КПД в 35-50% для компактной установки малой мощности для сжигания угля - очень привлекательная величина.

 

Сложно для самостоятельного изготовления кем попало? Да.
Для использования? А вот это уже зависит от конструкции.

В конце-то концов, солнечная батарея или ДВС - тоже весьма сложные в изготовлении вещи. Однако, используются они весьма просто: поставили, подключили провода, обеспечили топливом или выставили на солнце... работает.

 

1. Нужно добыть уголь.
2. Специальную воду.
3. Компрессор поставить.
4. Нагревать до 400 градусов.

Добывать уголь надо постоянно. Воду менять. Дрова жечь.

Хотя этот метод может стать дополнением к Солнцу и ветру. А тепловую энергию потраченную на создание угля и нагрева раствора, направить на отопление и подогрев горячей воды. Тогда выглядеть он должен как печь: одна камера для приготовления угля, а вторая для получения энергии.