Альтернативная энергетика и энергосбережение

Цитата: Фёдор144 от 13.09.2021 15:50:13от жеж неугомонный вы наш ... шоб вам было более понятно ... ремни и подушки безопасности, абс, асп, круизконтроль, катализаторы, фильтры и прочая лабуда сильно удорожают автомобиль в сравнении с эталонным фордом т, но мы все же в большинстве своем предпочитаем современные автомобили со всеми этими наворотами условному форду т ... который ну дешевый же был ... а сейчас был бы еще дешевле ... в рабочих часах разумеется ...

У моей жены смартфон Xiaomi Readmi Note 8 Pro 128? у меня Samsung A8 (2018 г). По наваротам - у жены более свежий и мощнее, круче типа моего. Из предложенных наворотов она использует максимум % 10. Даже карту не может использовать (ни гугловскую, ни яндексную). Ибо пользователь такой. У меня аппарат используется практически на 90-100 % его возможностей (игры очень редко играю и  то под настроение). Авто у меня сейчас относительно навороченное Renault Duster полный привод, дизель. В комплекте идёт кожаный салон (ещё очень сомнительный вариант отделки - на большого любителя с электроподогревом сидений - не спорю, вещь нужная), автомагнитола в принципе нормальный вариант с BT, громкая связь в салоне - удобно. Мультируль (громкость, круиз контроль, управление звонками, громкость автомагнитолы, стандартное: свет, дворники). Контроль пристёгнутого водителя, контроль ручника, тупой кондиционер (нет климат-контроля - простейшая клима - это да, удобно), звуковой парктроник. Т.е. у меня исключительно необходимы набор бортовой электроники. Ставить планшет, как на Тесле, чтобы управлять свистелками, перделками - нафига? Навигация? Хватает обычного смартфона на панели, тем более, что если ещё нужна информация о пробках, то нужен интернет. а зачем ещё нужен бортовой планшет - не вижу необходимости.
ЗЫ. из дополнительной электроники я поставил бы себе только видеорегистратор. Подумываю взять себе на основе андроида - есть хорошая российская программа с распознаванием знаков и базой стационарных камер скорости.
частично такое ПО есть и на бортовом планшете. Но специализированные устройства лучше, чем универсальные...
Переплачивать за навароты - а зачем эти навароты нужны???
PSS АБС эффективны только на сухом асфальте, на песке, снегу и льду тормозной путь увеличивается - о чём чётко написано в инструкции. Поэтому тормозить с работой АБС, где он неэеффективен нужно импульсами, до его срабатывания. А это уже нетривиально и электроника тут бесполезна, и даже, вредна.

Цитата: Superwad от 16.09.2021 11:10:01PSS АБС эффективны только на сухом асфальте, на песке, снегу и льду тормозной путь увеличивается - о чём чётко написано в инструкции. Поэтому тормозить с работой АБС, где он неэеффективен нужно импульсами, до его срабатывания. А это уже нетривиально и электроника тут бесполезна, и даже, вредна.

АБС не чтобы тормозить эффектнее, а чтобы сохранить управляемость. Я пару раз "удачно" попадал, что удалось избежать столкновения рулением при стрекочущей АБС. 

Цитата: ILPetr от 17.09.2021 10:25:12АБС не чтобы тормозить эффектнее, а чтобы сохранить управляемость. Я пару раз "удачно" попадал, что удалось избежать столкновения рулением при стрекочущей АБС.

АБС на сухом асфальте уменьшает тормозной путь почти на половину. Разрушители легенд брали две пожарные машины с АБС и без - и реально тормозной путь сильно отличался.
На скользких, песках и снеге - тормозной путь резко увеличивается, о чем в инструкции указано, по сравнению с обычными без АБС авто. Да, ехать будешь прямо, но только до скорости в 30 км/ч, а ниже крутанёт как захочет физика. Ниже 30 км/ч АБС не работает. А тормозной путь может увеличивается по сравнению с авто без АБС более, чем в два (!!!) раза и его длина непредсказуема(!!!). Поэтому в таких условиях приходится по старинке тормозить импульсми собственной ногой - до упора, забила АБС, отпускаешь и опять до упора - и так останавливаешься...

Цитата: Superwad от 17.09.2021 11:08:32АБС...

Я не спорю с Вами, я лишь уточняю, что при работе АБС сохраняется возможность управлять направлением движения автомобиля - авто слушается руля, чего нет при блокировке колес. Польза АБС именно в этом, а не в самом торможении.

23 сентября 2021
Правительство Мурманской области при поддержке компании "Ситиматик" планирует перевод котельной в микрорайоне Дровяное города Мурманска на топливо из отходов. Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе компании.

"Впервые в Арктической зоне России котельную переведут на альтернативный вид топлива. В соответствии с дорожной картой переоборудование котельной начнется в ноябре, а в феврале начнется эксплуатация. Строительство новой твердотопливной котельной позволит снизить переизбыток установленной мощности существующей котельной с 3,13 Гкал/ч до 1,55 Гкал/ч и приведет ее в соответствие с присоединенной нагрузкой, а также обеспечит сокращение затрат на топливные ресурсы", - говорится в сообщении.

Поставкой РДФ-топлива займется компания "Ситиматик", чьи специалисты в 2019 году разработали технологию изготовления такого топлива из местных отходов и провели испытания с замерами выбросов вредных веществ на котельной в экотехнопарке в поселке Междуречье.
"Согласно уже проведенным исследованиям, особенностью мусорообразования в самом урбанизированном регионе российской Арктики является большая доля в общем объеме отходов пластика, бумаги, картона и других материалов, обладающих высокой калорийностью и пригодных для производства РДФ. В качестве сырья для получения этого вида топлива, теплотворная способность которого сравнима с природным газом или каменным углем, можно использовать до 40% поступающих на сортировку отходов", - отмечают в компании.
....
https://arctic-russi…-otkhodov/

Минэнерго РФ видит перспективы в России у "зелёного" и "голубого" водорода, при этом в ближайшие 10 лет упор нужно сделать на стимулирование внутреннего спроса, а не на экспорт, чтобы должным образом проработать технологии - замминистра энергетики Павел Сорокин - Прайм

Цитата: DeC от 28.09.2021 19:42:43Минэнерго РФ видит перспективы в России у "зелёного" и "голубого" водорода, при этом в ближайшие 10 лет упор нужно сделать на стимулирование внутреннего спроса, а не на экспорт, чтобы должным образом проработать технологии - замминистра энергетики Павел Сорокин - Прайм

Водород дорог сам по себе, затраты на транспортировку многократно выше (в т.ч. тупо из-за меньшей плотности и энергоёмкости), требуется более дорогостоящее оборудование для использования. На всех этапах повышается опасность. Причём значительно.
Отсюда вывод: кроме как для экспорта упоротым европеоидам нам эта фигня никуда не упиралась. В т.ч. если мы реально "топим за экологию" то увеличение затрат на получение энергоносителя, его транспортировку и использование - это снова кругом увеличение выбросов. 
Пару экспериментальных водоробусов можете отправить колесить по столице. Хотя если взорвётся... Хоть и москвичи, а люди всё-же.

Цитата: Commander100 от 29.09.2021 16:11:47И чем это лучше от  на газе? Больше расхода, дороже и не эффективней. Ну нельзя от условно 100%
 газа, сделать 101-108% от водорода. У водорода меньшая теплотворность чем у газа. КПД уменьшается, если природный газ преобразовать в водород, а потом его сжечь для выработки тепла или э/э. Эта даже не физика, а природа. Ну не будет КПД выше 100. Идиоты верят в вечный двигатель?
Так зачем Россия в эту аферу лезет.......?

Не всё так однозначно...
У ДВС с циклом дизеля/отто особенно при городской езде КПД не слишком высокий. Те-же японские гибриды, несмотря на низкий КПД зарядки+разрядки аккумулятора но при более оптимальной работе двигателя (и использовании цикла с большим расширением (Аткинсона)) получаются заметно экономичнее в городской езде.
В парогазовом цикле (газовая турбина -> её выхлоп греет котел-утилизатор -> паровая турбина) КПД выработки электричества доходит почти до 60%; У топливного элемента КПД около 60%; Вот и получается что по КПД где-то так на так и выходит. Плюс выхлоп топливного элемента почище. В общем даже с чисто технической точки зрения не всё так однозначно.

Цитата: BUR от 29.09.2021 12:06:46Там хитро, они с собой чистый водород не возят. Вместо него гидрид металла и воду. А далее топливные элементы и электромотор.
 
Т.е. водород есть где-то внутри, но собственно водорода совсем немного – только на пути от химического реактора (где он и выделяется) до топливного элемента, где вырабатывется электричество.
 
Как с итоговым КПД (Гидроксид -> Гидрид)*( 60% топливного элемента)*(95% электромотора) по сравнению с ДВС в реальном дорожном цикле (там гораздо меньше теоретическеского максимума) сходу и не сказать...

Это прекрасно, что обошлись без баков для сжиженного водорода. Но не отменяет того, что вся водородная инфраструктура - дико дорогая. А в связи с особенностями водорода - ещё и крайне недолговечная.
Поэтому всерьёз развивать у себя (тратить значительные финансы и ресурсы) на развитие водородной инфраструктуры считаю ещё более вредным, чем развитие электрического общественного транспорта, которому также есть простые и более дешёвые альтернативы в виде старых и добрых рогатых.
Чем Собянину не угодили троллейбусы мне никто так и не объяснил. Никаких других причин их замены на электробусы, кроме того, что электробусы кратно дороже, не видно даже в микроскоп.
Возвращаясь к "водородной" экономике: это прямой путь снижения конкурентоспособности нашей экономики т.к. тот же Китай, Индия, Индонезия и далее по списку от обычной энергетики отказываться не будут. Любые "углеродные налоги" на товары, поставляемые в ЕС, просто включат в цену на товары для ЕС.

Цитата: dmitriк62 от 29.09.2021 18:39:33А при пересчёте на весь круг от источника до колеса — у дизеля КПД примерно в два раза лучше...

Скажем мягче - примерно как у ДВС под (ныне) низкооктановый бензин с гидромеханической АКПП без блокировки гидротрансформатора. (Классические американские авто конца 50-х...)  

Цитата: dmitriк62 от 29.09.2021 18:39:33А при пересчёте на весь круг от источника до колеса — у дизеля КПД примерно в два раза лучше...

Если забить на водородобесие, то можно использовать метаноловые мембранные топливные элементы - прямой метанольный топливный элемент, он же Direct-methanol fuel cells, DMFC. КПД прекрасный, получение из природных углеводородов или каким ещё преобразованием энергии - замечательное. Ну, CO₂ будет, но кратно меньше, нежели от нынешних ДВС и точно не будет такой гадости как NxOx, CH, CO и прочего.

Пишут, КПД уже под 80% подобрался.
https://www.fujikura.co.jp/eng/rd/gihou/backnumber/pages/__icsFiles/afieldfile/2013/05/23/42e_29.pdf

ЦитатаThe hot water supply at a temperature of 50 deg-C is obtained by exchanging heat with the liquid exhausted from the fuel cell stack at 80 deg-C. The overall energy conversion efficiency of the present DMFC system exceeds 80%.

Подача горячей воды с температурой 50 С достигается теплообменом с жидкостью, выходящей и батареи элементов с температурой 80 С. Общая энергетическая эффективность (КПД) представленной системы ПМТЭ превышает 80%

Тут только надо различать КПД отдельной ячейки и батареи ячеек как системы. КПД отдельной ячейки не достигает и 40%, но система в целом, благодаря переиспользованию выделенного тепла - существенно выше. Насчёт "превышает 80%" - сомневаюсь, но что приближается - верю.

При всей своей ядовитости метанол на порядки безопаснее, чем водород. Просто не надо его пить и целенаправленно нюхать.


PS: Немецкий мелкосерийный авто на метанольном элементе - Gumpert Nathalie:
https://www.rolandgumpert.com/ru/nathalie/methanol-fuel-cell/

Заявляется пробег 820 км на 65 литрах метанола. Мощность топливного элемента 15 кВт, питание моторов через буферную батарею. По сути - гибрид, только вместо ДВС - топливный элемент.

Смотрящим - приготовиться к английскому со зверским немецким акцентом


Ну или просто слушать и смотреть на немецком:

И да - специально для любителей скорости: 2.5 сек до 100 км/ч. Максималка - 300 км/ч. Не знаю только, сколько он её держать может при 15 кВт в генераторе.

PPS: Корявый перевод, стыренный у drive.ru (https://www.drive.ru/news/5e6243aaec05c42b6700007e.html)

ЦитатаВ основе серийного купе скрыта трубчатая стальная рама, а в кузов жёстко интегрирован каркас безопасности, одобренный FIA. Для движения используются мотор-колёса общей мощностью 536 л.с. За их питание отвечает тяговая батарея на 190 кВт•ч в альянсе с топливными элементами мощностью 15 кВт, работающими на метаноле. Для последнего у полноприводного купе есть резервуар на 65 литров. Первые 100 км/ч с места Nathalie покоряет за 2,5 с и будет ускоряться, пока не достигнет 300 км/ч.

Цитата: basilevs от 29.09.2021 21:15:36PPS: Корявый перевод, стыренный у drive.ru (https://www.drive.ru/news/5e6243aaec05c42b6700007e.html)

ЦитатаВ основе серийного купе скрыта трубчатая стальная рама, а в кузов жёстко интегрирован каркас безопасности, одобренный FIA. Для движения используются мотор-колёса общей мощностью 536 л.с. За их питание отвечает тяговая батарея на 190 кВт•ч в альянсе с топливными элементами мощностью 15 кВт, работающими на метаноле. Для последнего у полноприводного купе есть резервуар на 65 литров. Первые 100 км/ч с места Nathalie покоряет за 2,5 с и будет ускоряться, пока не достигнет 300 км/ч.

А интересный расклад вытанцовывается: При движении недостающую мощность дают батареи. А вот пока авто изображает из себя малую архитектурную форму стоя на месте, топливные элементы заряжают батарею.

Цитата: ILPetr от 29.09.2021 12:48:1754 грамма алюминия "везут" в себе 6 граммов водорода, чтобы выделить которые надо 54 грамма воды. Это 12 кДж с грамма или 12 МДж с килограмма. Примерно в 3 раза меньше керосина...

Немножко не так. Во первых формула гидрида алюминия AlH₃  - ВИКИ . То что он образует димеры, и другие полимеры здесь не важно.
Распишем химические формулы (с материальным балансом) взаимодействия гидрида с водой:

AlH₃ + 3H₂O = Al(OH)₃ + 3H₂
30 г  + 54 г   =    78 г      + 6 г
1000                                   х
 
х = (1000 х 6) х 30 = 200 г (Н₂) х 120 МДж/кг = 24 МДж  - выделяется тепла при взаимодействии 1 кг гидрида с водой.

У керосина 44 МДж/кг, т.е. у гидрида почти в 2 раза меньше.

Здесь также нужно отметить, что кроме полезного водорода образуется 2,6 кг/кг Al(OH)₃  в виде тестообразной массы (vs от количества избыточной, сверх стехиометрии воды) , которую нужно как то периодически удалять, и затем утилизировать, или найти какое то применение в народном хозяйстве.

Следует также отметить, что получать гидрид алюминия путём взаимодействия элементарного алюминия и водорода, не получится, нужны довольно хитрые и неприятные реакции - см. ВИКИ.

Про какой то КПД, "на круг" говорить не приходится.

PS. Рекомендую к прочтению статью (можно скачать) - Проблема хранения водорода и перспективы использования гидридов для аккумулирования водорода - 35 стр (pdf). Довольно подробно расписаны проблемы использования разных способов хранения водорода.

Цитата: ДядяВася от 30.09.2021 00:30:59Немножко не так. Во первых формула гидрида алюминия AlH₃  - ВИКИ . То что он образует димеры, и другие полимеры здесь не важно.
Распишем химические формулы (с материальным балансом) взаимодействия гидрида с водой:

AlH₃ + 3H₂O = Al(OH)₃ + 3H₂
30 г  + 54 г   =    78 г      + 6 г
1000                                   х
 
х = (1000 х 6) х 30 = 200 г (Н₂) х 120 МДж/кг = 24 МДж  - выделяется тепла при взаимодействии 1 кг гидрида с водой.

У керосина 44 МДж/кг, т.е. у гидрида почти в 2 раза меньше.

Здесь также нужно отметить, что кроме полезного водорода образуется 2,6 кг/кг Al(OH)₃  в виде тестообразной массы (vs от количества избыточной, сверх стехиометрии воды) , которую нужно как то периодически удалять, и затем утилизировать, или найти какое то применение в народном хозяйстве.

Назад на регенерацию...Любое чистое вещество - премиально к природной смеси. потому что обогащение стоит денюх (энергии), особливо процесс Байера  - получение сырья из бокситов для производств люмения

Цитата

Следует также отметить, что получать гидрид алюминия путём взаимодействия элементарного алюминия и водорода, не получится, нужны довольно хитрые и неприятные реакции - см. ВИКИ.

кроме люмения есть магний (дигидрид магния) с одинаковым механизмом аккумуляции энергии... кстати в вике там как рах всаисодействие гидрида магния с хлоридом люмения

Цитата

Про какой то КПД, "на круг" говорить не приходится.

А синтез фмшера тропша  на круг лучше будет  - когда весь ямбург с змал будут вывезены... Или вы в серьез думаенте что газа с нефтью на 1000 поколений вперед при современном темпе сдигания

Цитата

PS. Рекомендую к прочтению статью (можно скачать) - Проблема хранения водорода и перспективы использования гидридов для аккумулирования водорода - 35 стр (pdf). Довольно подробно расписаны проблемы использования разных способов хранения водорода.

Цитата: basilevs от 29.09.2021 21:15:36Если забить на водородобесие, то можно использовать метаноловые мембранные топливные элементы - прямой метанольный топливный элемент, он же Direct-methanol fuel cells, DMFC. КПД прекрасный, получение из природных углеводородов или каким ещё преобразованием энергии - замечательное. Ну, CO₂будет, но кратно меньше, нежели от нынешних ДВС и точно не будет такой гадости как NxOx, CH, CO и прочего.

Проблема всех топливных элементов - применение платиноидных катализаторов (платиноиды -  не самые распостраненные элементов в коре. Коли речь шла бы о никеле - ну куда бы не шло.) Вторая отравление катализаторов продуктами серы..

Цитата

Пишут, КПД уже под 80% подобрался.
https://www.fujikura.co.jp/eng/rd/gihou/backnumber/pages/__icsFiles/afieldfile/2013/05/23/42e_29.pdf

ЦитатаThe hot water supply at a temperature of 50 deg-C is obtained by exchanging heat with the liquid exhausted from the fuel cell stack at 80 deg-C. The overall energy conversion efficiency of the present DMFC system exceeds 80%.

Подача горячей воды с температурой 50 С достигается теплообменом с жидкостью, выходящей и батареи элементов с температурой 80 С. Общая энергетическая эффективность (КПД) представленной системы ПМТЭ превышает 80%

Рутений еще более редкий чем палладий

Цитата

Тут только надо различать КПД отдельной ячейки и батареи ячеек как системы. КПД отдельной ячейки не достигает и 40%, но система в целом, благодаря переиспользованию выделенного тепла - существенно выше. Насчёт "превышает 80%" - сомневаюсь, но что приближается - верю.

При всей своей ядовитости метанол на порядки безопаснее, чем водород. Просто не надо его пить и целенаправленно нюхать.


PS: Немецкий мелкосерийный авто на метанольном элементе - Gumpert Nathalie:
https://www.rolandgumpert.com/ru/nathalie/methanol-fuel-cell/

Заявляется пробег 820 км на 65 литрах метанола. Мощность топливного элемента 15 кВт, питание моторов через буферную батарею. По сути - гибрид, только вместо ДВС - топливный элемент.

Смотрящим - приготовиться к английскому со зверским немецким акцентом

Ну или просто слушать и смотреть на немецком:

И да - специально для любителей скорости: 2.5 сек до 100 км/ч. Максималка - 300 км/ч. Не знаю только, сколько он её держать может при 15 кВт в генераторе.

PPS: Корявый перевод, стыренный у drive.ru (https://www.drive.ru/news/5e6243aaec05c42b6700007e.html)

ЦитатаВ основе серийного купе скрыта трубчатая стальная рама, а в кузов жёстко интегрирован каркас безопасности, одобренный FIA. Для движения используются мотор-колёса общей мощностью 536 л.с. За их питание отвечает тяговая батарея на 190 кВт•ч в альянсе с топливными элементами мощностью 15 кВт, работающими на метаноле. Для последнего у полноприводного купе есть резервуар на 65 литров. Первые 100 км/ч с места Nathalie покоряет за 2,5 с и будет ускоряться, пока не достигнет 300 км/ч.

Цитата: Страшный Кубаноид от 29.09.2021 17:02:31Это прекрасно, что обошлись без баков для сжиженного водорода. Но не отменяет того, что вся водородная инфраструктура - дико дорогая. А в связи с особенностями водорода - ещё и крайне недолговечная.
Поэтому всерьёз развивать у себя (тратить значительные финансы и ресурсы) на развитие водородной инфраструктуры считаю ещё более вредным, чем развитие электрического общественного транспорта, которому также есть простые и более дешёвые альтернативы в виде старых и добрых рогатых.
Чем Собянину не угодили троллейбусы мне никто так и не объяснил. Никаких других причин их замены на электробусы, кроме того, что электробусы кратно дороже, не видно даже в микроскоп.

Ничем ...Обыкновенный откатинг , под соусоом борьюы за экологию

Цитата
Возвращаясь к "водородной" экономике: это прямой путь снижения конкурентоспособности нашей экономики т.к. тот же Китай, Индия, Индонезия и далее по списку от обычной энергетики отказываться не будут. Любые "углеродные налоги" на товары, поставляемые в ЕС, просто включат в цену на товары для ЕС.

Цитата: Страшный Кубаноид от 29.09.2021 11:23:51Водород дорог сам по себе, затраты на транспортировку многократно выше (в т.ч. тупо из-за меньшей плотности и энергоёмкости), требуется более дорогостоящее оборудование для использования. На всех этапах повышается опасность. Причём значительно.
Отсюда вывод: кроме как для экспорта упоротым европеоидам нам эта фигня никуда не упиралась. В т.ч. если мы реально "топим за экологию" то увеличение затрат на получение энергоносителя, его транспортировку и использование - это снова кругом увеличение выбросов. 
Пару экспериментальных водоробусов можете отправить колесить по столице. Хотя если взорвётся... Хоть и москвичи, а люди всё-же.

Если для получения водорода использовать энергию приливной ГЭС в Пенжинской губе, то никаких выбросов в атмосферу СО₂ не будет

Цитата: Страшный Кубаноид от 29.09.2021 17:02:31Это прекрасно, что обошлись без баков для сжиженного водорода. Но не отменяет того, что вся водородная инфраструктура - дико дорогая. А в связи с особенностями водорода - ещё и крайне недолговечная.

Это пока ещё дорогая.
Найдутся способы и методы, чтобы сделать дешевле.
И над этим будут усиленно работать как только появится спрос на водород.
А пока .......
Поэтому это не возражение.
Тоже и с безопасностью доставки.

Цитата: polpol от 01.10.2021 08:52:21Это пока ещё дорогая.
Найдутся способы и методы, чтобы сделать дешевле.
И над этим будут усиленно работать как только появится спрос на водород.
А пока .......
Поэтому это не возражение.
Тоже и с безопасностью доставки.

тут ученые с инженерами/конструкторами и экономистами уже подсчитали всё до копейки, и учли все производственные факторы - дешевле чем 1,5 $/кг не получится никаким способом. А это дорого, увы. Никакие ПЭС эту ситуацию не спасут.
Другое дело, когда дойдёт до исчерпания ресурсов - тогда может и получится что-то из этого, а пока...

Цитата: Superwad от 14.10.2021 11:57:17тут ученые с инженерами/конструкторами и экономистами уже подсчитали всё до копейки, и учли все производственные факторы - дешевле чем 1,5 $/кг не получится никаким способом. А это дорого, увы. Никакие ПЭС эту ситуацию не спасут.
Другое дело, когда дойдёт до исчерпания ресурсов - тогда может и получится что-то из этого, а пока...

Все расчёты основаны на существующих материалах для ёмкостей хранения и перевозки водорода.
Надо искать новые материалы.