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Fuel cell come batteria?


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max_linux2000

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GigaWatt


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Inviato il: 16/8/2010,15:57

ciao a tutti,

leggendo quà e la, mi sono imbattuto in un articolo archeologico o pseudo archeologico a seconda dei punti di vista, in cui si parla degli antichi egizi e le loropiù o meno discutibili fonti di energia.

Tuttavia non intendo parlare degli antichi egizi, quanto puntare il riflettore sun una scoperta molto più recente da parte della nostra scienza: la Fuel cell.

Riporto qui sotto parte dell'articolo:

Fu scoperta per caso nel 1839 da William Grove, un curioso avvocato del Galles con l'hobby della chimica. Durante un esperimento di elettrolisi, procedimento attraverso il quale si può separare idrogeno e ossigeno dall’acqua, si accorse che, nel momento in cui le batterie che alimentavano le celle elettrolitiche venivano escluse, il processo riprendeva al contrario; cioè l’idrogeno e l’ossigeno si riunivano generando elettricità.

Al che mi ha fatto venire in mente una cosa....

e se usassimo due piccole bombole di gas comunicanti, riempite di acqua salata, con dentro due elettrodi di grafite o titanio in modo da produdurre ossigeno e idrogeneno, ottenendo cosí una fuel cell giá carica, pronta ad essere usata come batteria tampone???

Sappiamo che l'idrogeno passa attraverso le bombole e quindi non si mantiene a lungo, ok, ma messa all'aria aperta in campagna con un recinto, dubito che possa creare danni, in ogni caso dipende dalle dimensioni.

La domanda quindi è la seguente... quanta energia genera?

ciao
MaX

Link dell'articolo:
www.sciamannalucio.it/idrogeno_di_cheope_gas_di_brown.html

 

Ferrobattuto

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Inviato il: 16/8/2010,20:42

Genera esattamente l'energia che è stata impiegata per l'elettrolisi, meno le perdite dovuta alla percentuale di efficienza delle apparecchiature che lo impiegano.
L'idrogeno attraverso i metalli si disperde molto molto lentamente, qualsiasi locale bene aereato potrebbe contenerle....
Le fuel cell hanno rendimenti piuttosto alti, ma sono di difficile costruzione e usano materiali molto "tecnologici". Ce ne sono di moltissimi tipi, che possono lavorare a differenti temperature, e soprattutto con diversi combustibili. Anche con idrocarburi gassosi.
Personalmente per il fai-da-te non mi sento di prenderle in considerazione, e acquistarle "costano", ma ognuno fa le sue scelte..... faccine/biggrin.gif

 

Keyosz
GigaWatt


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Inviato il: 16/8/2010,23:36

Quella che l'idrogeno passa attraverso i metalli non la sapevo, ma per via del fatto che viene assorbito dal metallo o perchè la molecola di idrogeno è talmente piccola che vi passa letteralmente attraverso????

Max, puoi benissimo replicare l'esperimento, solo che a pressione atmosferica la ricombinazione dei due gas è lenta e genera una corrente bassissima, inutile per quasliasi uso pratico, le cose cambiano, però, se tieni i die gas ad elevata pressione contro i due elettrodi + elettrolita, la "magia" credo che risieda anche nel tenere il più possibile una percentuale equa di elettrolita ed elettrodo contemporaneamente a contatto con il gas, ovviamente il contenitore eventualmente a U deve essere di materiale elettricamente isolante e resistente alla pressione.

Da quanto ne so io, in alternativa vi sono le membrane polimeriche catalizzanti interposte tra due elettrodi (di platino credo...) dove la ricombinazione dei due gas avviene a pressione quasi atmosferica, con una resa di circa il 50% in quanto c'è una grossa produzione di calore che altro non è che il 50% mancante dell'energia stoccata nei due gas, difatti le celle a combustibile ossigeno/idrogeno per produrre elettricità commercialmente disponibili, oltre a costare molto, hanno un adeguato sistema di rafreddamento!

Se vuoi provare usa elettrodi in acciaio inox e idrossido di potassio, ma devi fare in modo che i gas vadano in pressione, però io mi sono fermato quì perchè:
1) accumulo di idrogeno è pericoloso, mi fà paura
2) avere un sistema con i due gas in pressione e la potassa caustica in pressione in caso di rottura del contenitore mi potrebbe spruzzare la potassa caustica addosso con deleterie ovvie conseguenze!!!!!

Quindi se ti viene volgia di sperimentare mi raccomando prudenza al primo posto e testa sulle spalle!!!!

 

max_linux2000

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GigaWatt


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Msg:2120

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Inviato il: 16/8/2010,23:45

CITAZIONE (Ferrobattuto @ 16/8/2010, 21:42)
Genera esattamente l'energia che è stata impiegata per l'elettrolisi, meno le perdite dovuta alla percentuale di efficienza delle apparecchiature che lo impiegano.
L'idrogeno attraverso i metalli si disperde molto molto lentamente, qualsiasi locale bene aereato potrebbe contenerle....
Le fuel cell hanno rendimenti piuttosto alti, ma sono di difficile costruzione e usano materiali molto "tecnologici". Ce ne sono di moltissimi tipi, che possono lavorare a differenti temperature, e soprattutto con diversi combustibili. Anche con idrocarburi gassosi.
Personalmente per il fai-da-te non mi sento di prenderle in considerazione, e acquistarle "costano", ma ognuno fa le sue scelte..... faccine/biggrin.gif

si, ma costano perchè vengono usate come generatore... la mia idea invece è di usarle come batteria di accumulo energia....

immagina di metterla al posto di una resistenza dump di un aerogeneratore o di un pannello solare.
Quando le batterie principali sono cariche, la corrente elettrica extra, viene deviata verso un sistema con due elettrodi dentro un contenitore pieno di acqua salata... (ovviamente bisogna considerare dei sistemi di sicurezza passivi). nel momento in cui finisce l'elettrolisi, comoncia la produzione e restituirá la corrente residua.

se l'esperimento è stato fatto nel 1800 e rotti, penso che sia facilmente riprocucibile in casa ai giorni nostri ed è probabilmente economico.

ciao
MaX

 

Keyosz
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Msg:1959

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Inviato il: 16/8/2010,23:59

Certo, però ti consiglio KOH al posto ni NaCl perchè se usi quest'ultimo (sale da cucina) fai anche elettrolisi del sale assieme all'acuqa, producendo cloro da una parte, che viene assorbito dall'acqua fino ad un certo livello creando una qualche sorta di acido cloridico credo e sodio dall'altra che reagirebbe istantaneamente con l'acuqa per generare idrossido di sodio (soda caustica), nella pratica vedrai l'acqua colorarsi di giallo/verde e andare tutto in deriva in poco tempo, quindi se vuoi provare l'elettrolisi dell'acqua prova, in ordine di qualità, con KOH (idrossido di potassio, potassa caustica), NaOH (idrossido di sodio, soda caustica) o NaHCO3 (bicarbonato di sodio) ma credimi, lascia perdere il sale faccine/wink.gif

 

max_linux2000

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GigaWatt


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Inviato il: 17/8/2010,08:50

si... alla fine la batteria al piombo è la soluzione migliore maggiore resa con rischi minimi per la salute.

ok, era una idea come altre

ciao
MaX

 

Ferrobattuto

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GigaWatt


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Inviato il: 17/8/2010,12:58

CITAZIONE (max_linux2000 @ 17/8/2010, 09:50)
si... alla fine la batteria al piombo è la soluzione migliore maggiore resa con rischi minimi per la salute.

ok, era una idea come altre

ciao
MaX

Sei un vulcano di idee....... faccine/biggrin.gif

CITAZIONE (Keyosz @ 17/8/2010, 00:36)
Quella che l'idrogeno passa attraverso i metalli non la sapevo, ma per via del fatto che viene assorbito dal metallo o perchè la molecola di idrogeno è talmente piccola che vi passa letteralmente attraverso????

Sembra che i metalli lo assorbano..... E più sono metalli pesanti e più ne assorbono..... Tant'è che l'uranio "impoverito" faccine/dry.gif sembra ne assorba tantissimo. Oltretutto la sua molecola è la più piccola in assoluto e raggiunta una certa saturazione, per effetto delle altissime pressioni di stoccaggio (sopra 200atm), trapela all'esterno. Ma è un fenomeno lentissimo, non è che si "sgonfino" come i palloncini. faccine/laugh.gif
Comunque sono convinto anche io che maneggiare l'idrogeno sotto pressione sia una delle cose più pericolose che ci siano. Ogni minima perdita si trasforma in pericolo di fiamme caldissime o esplosioni distruttive. Conviene usarlo lì per lì mentre si forma, come si fa col gas di Brown.

 

Keyosz
GigaWatt


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Msg:1959

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Inviato il: 17/8/2010,23:29

Nessuno ha mai provato a mantenere sotto due campane l'ossigeno e l'idrogeno sui rispettivi terminali di una comune cella piombo-acido solforico per vedere se assieme alla nota reazione avviene anche una ricombinazione dei due gas in acqua?

 
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