Accumulo di energia con aria compressa

[marcober]

Si..è sufficiente..ma:

1 se in un contenitore da 1 lt a 1 bar metti 100 Wh..nello stesso contenitore a 100 bar metti non 100 volte tanto..ma 1000 o 10 mila..non so..ma di certo è logaritmica e non lineare.
Per cui se in superficie un cntenitore da 1 lt che tiene 1 bar costa 1 euro..in fondo la mare con lo stesso euro tiene 100 bar..egro la spesa per energia stoccabile crolla (almeno quella relativo al serbatoio..poi bisogna collegarlo)

2 se a 1 bar turbina ha efficienza 1..a 100 bar probabilmente ha efficienza 2-3-4 volte superiore..cosi come un elevato delta T aumenta efficienza macchie termiche rispetto ad uno piccolo (seconda termodinamica mi pare)

ti prego..leggi i link che ho messo prima di rispondere..si parla proprio di accumulo in miniera di sale..che ha efficienza massima fra 46 e 66 bar...altro che 1 bar...

 

[serman]

A me sembra che la relazione sia lineare dato che il prodotto PxV a temperatura costante dovrebbe essere a sua volta costante. Le turbine possono essere anche a bassa pressione ovviamente con elevata portata di aria così come avviene con quelle idroelettriche (Francis o Pelton). Non esistono solo le turbine ci sono anche giranti a bassa velocità : Per muovere le pale di un mulino a vento occorre una grande portata d'aria ma non serve affatto un grande differenziale di pressione. Per quanto riguarda la miniera di sale mi piacerebbe sapere come pensavano di risolvere il problema della tenuta a quelle pressioni in un anfratto sottoterra (a 50 bar parliamo di pressioni specifiche di 500 tonnellate per ogni mq .) senza rischiare di provocare dei soffioni come quelli di Larderello. Sulla carta tutto sembra possibile ma poi quando si passa al concreto ... Le cose cambiano.

 

[marcober]

Ma guarda che in Germania la stanno usando da decenni....il problema mi pare risolto..mi pare che le miniere di sale sono di fatto già autosigillate, altrimenti l'acqua avrebbe dilavato il sale e non ci sarebbe stato accumulo e quindi la miniera. Ovviamente poi a parità di volume e costo del serbatoio, più energia ci stocchi e meglio è....per quello che idea del fondo del mare non mi pare proprio sballata. Sulla efficienza fra pala eolica e turbina , mi pare ci sia una gran differenza....mi pare che la pala abbia limite teorico del 30% e la turbina del 70. L'esperienza tedesca dice che le migliori rese ci sono fra 40 e 60 bar....non a pressioni inferiori...e quindi deve essere come per le temperature e i motori termici, cioè la resa aumenta all'aumentare del Delta fra prima e dopo il motore.

 

[experimentator]

..mi pare che le miniere di sale sono di fatto già autosigillate, altrimenti l'acqua avrebbe dilavato il sale e non ci sarebbe stato accumulo e quindi la miniera. e.

Queste affermazioni mi sembrano azzardate ed ipotetiche , sei sicuro ?

Per quello che mi risulta le miniere di sale della Sicilia si sono formate, nelle epoche passate per deposito di sale dall'acqua di mare per concentrazione ed evaporazione dell'acqua di mare . Non perché siano sigillate .

 

[marcober]

abbastanza.
mi pare che le miniere di sale siano sempre indicate come luogo adatto per depositi radioattivi perche "in teoria" sicure contro infiltrazioni di acqua..tranne un caso in cui appunto, poi hanno trovato la sorpresa..ma i generale dovrebbe essere cosi.

In ogni caso, quella in uso in Germania è propro una ex di sale..e tiene..non leggo che è stata "cementata" per assicurare tenuta...poi, sai..magari tiene al 99% e un 1% è accettabile come perdita...

Non sapevo nemmeno che in Sicilai aci fossero miniere di sale..pensavo fossero solo saline.

Io però ho visitato (e lo cnsiglio a tutti) quelle di salz (sale)burg in A..e sono molto profonde..e non vi è acqua..e appunto spiegavano che le falde di sale si sono depositate nelle epoche precedenti..ma poi inglobate in rocce impermeabili e quinid non dilavate nel tempo..cosa che invece è successa a tanti altri "depositi" non "sigillati"...per cui penso che la tenuta all'aria dipenda da quello (mancanza di falda acquifera)
Se manca falda, penso che gia 20 metri di terra siano una buona barriera all'aria..figuriamoci 500 metri di roccia...

Comuqnue citavo esperienza tedesca 8ed un'altra USA) per dire che accumulo ad aria è realtà e non impossibile o poco interessante...e se lo era gia 30 anni fa con le miniere..perchè non pensare a accumuli in fondo al mare, dove la pressione statica gia potrebbe essere quella vicino ala massima efficienza del ciclo (40-60 bar , si legge...)

Questo perche le coste son tante..le miniere di sale disponibili penso pochine...

 

[serman]

Prendo atto dell'esperienza in Germania che non conoscevo ma questo evidenzia come sia estremamente più semplice e meno costoso fare l'accumulo a terra ! In pratica non occorre realizzare un contenitore che regga la pressione ma lo abbiamo gratis nel sottosuolo. Per quanto poi riguarda la capacità di accumulo credo che una miniera equivalga a qualche migliaio di palloni sommersi con l'ulteriore vantaggio di avere un'unica stazione di pompaggio e di generazione. E a terra e' sufficente pompare ad una pressione di 50 bar mentre sotto il mare devi pompare a 50bar + la pressione locale. Continuo a non vedere vantaggi di andare sott'acqua....

 

[marcober]

come vedi..non è "a terra" (con serbatoio)..ma "sotto terra" e senza serbatoio.

questo perche un serbatoio da 300.000 mcubi e 60 bar rischia di essere costosetto eh...

e quindi se si riuscisse mai ad avere un serbatoio flessibile (non serve che sia elastico...basta che sia collassabile)..e quindi di basso costo (non deve reggere alcuna pressione quando pieno o parzialmente pieno..perche lo riempi alla stessa P statica che ha fuori)...conneso con la superficie..ecco che si relizzerebbe una "miniera esausta" in mare..a costi di certo inferiori ad un serbatoio di pari dimensioni che deve resistere 60 bar 8oppure di 60 serbatoi da 1 bar...che pero poi ti danno 1 bar e quidi di fatto poco efficienti..ci riesci giusto a far girare una pala eolica qualche minuto..ma con la resa della pala eolica..bassina..buona perche il vento costa zero..ma se hai speso per comprimere..mmmm)

Non dico che sia possibile farlo..oggi..ma che come modalita di stoccaggio potrebbe essere interessante..specie perche sento dire che la miglior fonte sarà eolico offshore...e quindi gia siamo sul mare aperto e profondo (sento parlare di pale gallegginati)..per cui se alla pala abbiniamo un tendone da circo (chiuso sotto) immerso e ancorato, forse abbiamo fatto tombola

 

[serman]

Sotto terra è sempre A terra e non è sott'acqua. Ovviamente se ho a disposizione un serbatoio enorme e gratis non mi serve farne uno ad hoc. In sostanza abbiamo già una soluzione collaudata poco costosa e senza problematiche tecniche. Perché dovremmo investire risorse per soluzioni complicate estremamente più costose e tecnicamente tutte da inventare ?

 

[marcober]

Perché temo che le miniere di sale esaurite e adatte siano pochine

 

[serman]

Cominciamo con quelle che ci sono, che bastano e avanzano per la poca energia di surplus di cui disponiamo ora...

 

[Peace and Love]

Tempo fa avevo postato un invenzione del MIT per l accumulo di aria in "bolle" sottomarine,qualcuno si ricorda per caso di averla vista,vorrei salvarla tra le invenzioni che mi piacciono,ma non la trovo più.A proposito di accumulo domestico che ne pensate del idea di riscaldare l aria accumulata tramite semplici resistenze,della maggior pressione dovuta al aumento di temperatura al energia elettrica non gliene importa per il passaggio nella resistenza,o no?L aria calda andrebbe bene,fino ad un certo punto,anche nella turbina di trasformazione in energia elettrica visto che possono avere il problema della formazione del ghiaccio.Sbaglio?

 

[Stregatto]

Serman, forse ti sfugge che in in accumulatore costituito dalla volta di una grotta sottomarina, togliendo e aggiungendo aria compressa il pelo liquido sottostante si alza e si abbassa. Se invece fosse un sacco flessibile posato sul fondomarino, si gonfierebbe e si sgonfierebbe restando alla stessa pressione, quella dell'acqua a quella profondità.
Non c'è bisogno di pesanti e costose bombole.
E la pressione a cui va pompata l'aria dovrebbe essere la stessa del mare alla profondità a cui l'aria compressa viene pompata(a parte le piccole perdite di carico nella tubazione).
Il vantaggio del sistema sarebbe di realizzare il massimo risparmio nel sistema di stoccaggio dell'aria compressa. Una sacca flessibile o una grotta sottomarina costano molto meno di una bombola in pressione.

Comunque a me pare più interessante il problema di recuperare il massimo dell'energia spesa per produrre l'aria compressa. Credo che la massima efficienza nella compressione e nell'espansione si avrebbero lavorando entro l'intervallo 1-2 bar, cioè con aria compressa a 2 bar accumulata a 10 metri di profondità. Una compressione a 2 bar e un'espansione da 2 a 1 bar sono molto prossime a una trasformazione isoterma e dovrebbero garantire una recupero prossimo al 100% dell'energia accumulata. Inoltre l'apparecchiatura di compressione e di espansione si ridurrebbe a un sistema a pistone mobile, senza neppure bisogno di raffreddare il gas compresso, perchè ci penserebbe l'acqua di mare.

 

[Stregatto]

Tempo fa avevo postato un invenzione del MIT per l accumulo di aria in "bolle" sottomarine,qualcuno si ricorda per caso di averla vista,vorrei salvarla tra le invenzioni che mi piacciono,ma non la trovo più.A proposito di accumulo domestico che ne pensate del idea di riscaldare l aria accumulata tramite semplici resistenze,della maggior pressione dovuta al aumento di temperatura al energia elettrica non gliene importa per il passaggio nella resistenza,o no?L aria calda andrebbe bene,fino ad un certo punto,anche nella turbina di trasformazione in energia elettrica visto che possono avere il problema della formazione del ghiaccio.Sbaglio?

Diezedi, quello a cui pensi è di riscaldare (con resistenze o per scambio di calore) l'aria in un recipiente chiuso in modo da aumentarne la pressione. Facendo poi espandere l'aria a pressione atmosferica si potrebbe ricavarne energia.
Aggiungo che poi nel recipiente, una volta estratta l'aria in pressione, con il raffreddamento di quella che resta la pressione cadrebbe sotto l'atmosferica, e anche questo vuoto si potrebbe sfruttare per produrre altra energia.
Si tratta insomma di convertire calore in energia (non chiedermi con quale efficienza). In scala minore, l'energia che si ottiene convertendo acqua in vapore in pressione, ma credo su scala molto più ridotta.

 

[serman]

Stregatto , mi spieghi come fai a gonfiare un pallone mantenendo costante la pressione interna ? Hai idee piuttosto confuse sulle grandezze fisiche , forse prima di lanciarti in voli pindarici su mirabolanti soluzioni energetiche dovresti farti un ripasso delle basi di fisica.

 

[marcober]

Serman ...guarda che se il pallone è sotto l'acqua e non è elastico....la pressione è costante sia a gonfiarlo che nello sgonfiarlo...già detto...

 

[serman]

Se non è elastico come fa a trasferire la pressione esterna all'interno ? Se non si deforma è perfettamente inutile metterlo sott'acqua ....

 

[marcober]

Serman..scusa ma..simpaticamente..sei di coccio.

Immagina una pallone da calcio sgonfio...se lo schiacci e inizi a gonfiarlo..sino a quando è pieno 8ciopè ci hai messo i litri di aria pari al suo volume nominale..la sua pressione interna è = a quella esterna..per cui lo riempi a 1 bar.
Mettimao che tenga 3 litri di aria...il primo litro lo sofi dentro a 1 bar..il secondo a 1 bar..il teroz a 1 bar..ora hai il pallone teso ma non in presisone..se lebi la valvola imane pieno, teso, ma a 1 bar. S epoi inizi a metere il QUARTO litro, allora la presisone sale..come salirebbe in un contenitore di ferro, non espandibile, dopo che gli hai messo i litri nomiali.

Ora..prendi il tuo pallone schiacciato evai 10 metri sotto il mare , a 2 bar...e inizia a gonfiarlo..se fossi a 1 bar lui NON si apre...non riesce a dentrare aria perche sulle suepareti acqua spinge 2 bar...se non soffi 2, 00001 bar non aggiungi nulla..ma appena li raggiungi, inizi a gonfiare il pallone..il primo litro a 2 bar..ma anche il secondo..ma anche il terzo. Solo il quarto richiede un presisone superiore a 2 bar.

ma se ti fermi a 2, hai soffiato a 2 bar per 2 lutri..e se il tubo arriva in superfice, tu hai un DIFFERENZIALE di presisone fra pallone a spiaggia di 1 bar.

S eil palone lo porti a 100 metri hai 10 bar...e il pallone non esplode nemmeno li, perche fra dentro e fuori pallone non hai differenziale..hai differenziale solo fra dentro pallone e spiaggia..che sarà 9 bar

Puoi anche andare a1000 metri e avrai 100 bar...ma se vuoi avere differenziale di 99 bar senza metere pallone sotto acqua, dovretsi gonfiare pallone a 100 bar sulla spiaggia..ma lui scoppierebbe..invece sul fondo del mare non scoppia..perche i 100 bar non li sente quando ha 3 litri dentro..ma nemmeno se è completamente vuoto, perchè si distribuisce su entrambe le facce

 

[serman]

Mi sembra che di coccio sei tu, simpaticamente. Se gonfi 1 litro hai un bar se ne metti un'altro hai 2 bar e se ne metti un terzo hai tre bar essendo un rapporto volumetrico. Supposto un volume del contenitore costante. Hai mai provato a gonfiare una gomme d'auto ? Guarda il manometro mentre la gonfi, ti sembra che resti sempre costante ?

 

[marcober]

Hai mai provato a gonfiare un canotto? Sino a quando il canotto non ha dentro i litri di aria nominali che contiene, lo puoi riempire con pressione 1 bar virgola 000000000000000000000000001 e tale pressione resta COSTANTE sino a quando il canotto non contiene i litri di aria nominali ..solo DOPO inizia a salire la pressione ..quando capirai il concetto, riderai delle cose che hai scritto.

Oppure immmagina un serbatoio cha sia di volume variabile (pistone dentro ciclindro, con pistone verticale e quindi sottoposto a forza di gravità), questo per simulare un sacco vuoto immerso dentro un liquido. La pressione per far salire dei primi 10 cm il pistone ugual eala presisone per far salire i secondi 10 cm..e dipende solo dal peso del pistone. Se non superi una certa pressione, che contrasta peso pistone, non sale nulla

Ora..nel mare..le paretdi in du sacco vuoto sono il pistone ..e sono sottoposte al peso della colonna di acqua che le sovrasta...e quindi riempire l primi litro o il secondolitro richiede uguale pressione. s enon contrasti la presisone della colonna di acqua, non immetti nulla.

 

[Stregatto]

Sono ricapitato per caso su questo topic e, d'accordo con Marcober, l'idea mi pare sempre più valida, perchè permette un accumulo di energia con poca spesa.
Anzi, per consolare serman (che secondo me non ha capito perfettamente di cosa si parla) io sostituirei il pallone floscio che non gli piace con una cavità sottomarina chiusa sopra e aperta sotto (penso che non siano rare). L'aria viene pompata nella cavtà alla pressione che c'è a quella profondità e lì rimane perchè non può sfuggire. Man mano che entra l'aria, il livello del mare in quella cavità si abbassa, finchè arriva al bordo inferiore della cavità. In questo caso la pressione dell'aria e la pressione idraulica in equilibrio aumentano un po' perchè aumenta il battente idrostatico sul pelo libero; ma si tratta di pochi metri, ovvero di poci decimi di atmosfera.
Quando si vuole estrarre energia, lo stesso tubo con cui si è pompata l'aria viene usato per lasciarla uscire e portarla in superficie, dove la sua pressione può venire usata per produrre energia o refrigerazione (buona idea Marcober) per espansione.

Faccio notare che, differenza del progetto norvegese, nel mio caso la potenza sarebbe accumulata e recuperata attraverso l'aria compressa, invece che facendo passare acqua di mare (corrosiva) attraverso una turbin

P.S. Qui si accennava a qualifiche professionali da esibire. Se può bastare, sono ingegnere da 50 anni.