Nuovo sistema di immagazinamento dell'energia da fonti rinnovabili.

[experimentator]

Salve .
@Prof.Zagami
Osservando questo tipo di pila chimica mi è venuta un idea. Mi spiego meglio, questo sistema si presta bene per una intuizione che ho avuto tempo fa, cioè convertire energia solare in energia chimica direttamente dentro il pannello solare, con sostanze fotosensibili.
In pratica il pannello solare non è un pannello fotovoltaico in cui l’energia di un fotone estrae un elettrone da un atomo esterno di silicio, ma utilizza il fotone per dissociare chimicamente una sostanza chimica, oppure provocando una ossidoriduzione.
Ti prego di osservare questo schema che ho realizzato:
In pratica la sostanza o le sostanze ossidoriducenti A e B uscendo dalla pila scarica entrano dentro il pannello solare e qui per effetto fotoelettrico subiscono delle trasformazioni e si caricano diventando A+ ed B-.
Dal pannello escono e vengono convogliati nei serbatoi della pila e dopo utilizzati da questa.
Questo sistema può essere realizzato solo con questo tipo di pila a semiflusso discontinuo che contiene dei serbatoi di carico e di scarico: infatti il liquido può stazionare per un certo tempo dentro il pannello sino a carica completa.
Con le flow cell normali sinora conosciute non sarebbe possibile effettuare questo in quanto presuppone che la pila si debba ricaricare mentre è in funzione (impossibile).
In questo modo non sarebbe più necessario convertire l’energia elettrica dei pannelli FV in energia chimica con enormi accumulatori solidi, ma la carica potrebbe avvenire direttamente senza passaggi intermedi.
Credo che farò delle prove sperimentali per provare tale sistema (con il permesso dell’autore prof. Zagami naturalmente.
Saluti.

 

[experimentator]

Ho pensato quindi il miglior modo di immagazzinare energia è quello di utilizzare delle sostanze ossidoriducenti in fase liquida. .

Il problema dell'imagazzinamento dell'energia oggi è molto importante. Le fonti energetiche convenzionali, dopo essere state estratte dal sottosuolo (carbone, petrolio,gas), vengono stivati in enormi contenitori cilindrici e li conservati per essere lavorati dopo e consumati.
In genere la quantità estratta è sempre superiore alla quantità necesseria in modo tale che in tempi di crisi ogni nazione ha una riserva di energia di parecchi mesi o anni.
Lo stesso problema dovrebbe essere affrontato per quando riguarda le fonti energetiche rinnovabili quali solare, eolico, idroelettrico,geotermico ecc...
Per queste fonti di energia la conservazione dell'energia elettrica non viene affrontata seriamente o solo in parte.
Per esempio l'energia solare che in estate supera i bisogni, non viene immagazzinata e conservata per l'inverno, quando serebbe più necessaria.
Ci vorrebbe un sistema tale da poter conservare l'energia elettrica prodotta,ma non con pile o accumulatori di carica solidi (quante pile ci vorrebbero?) ma con sostanze ossidoriducenti in fase liquida e stivata in grandi contenitori, come si fà con il petrolio.
In questo modo questa energia potrebbe essere recuperata in inverno.
Questa pila si potrebbe prestare allo scopo in quanto il flusso non è continuo, se serve si attiva se non serve si ferma.

 

[umbi]

Questa pila si potrebbe prestare allo scopo in quanto il flusso non è continuo, se serve si attiva se non serve si ferma.

Se è per questo anche nelle batterie normali il "flusso non è continuo" .... la batteria dell'auto per es. mica la trovi scarica la mattina dopo aver spento l'auto. Il problema è di costi e densità energitica. E poi tutto questo parlare di questa fantomatica batteria liquida senza dati, prove ecc. ecc. ..

 

[experimentator]

No le batterie normali per auto non sono a flusso. Le batterie per auto elettrica si scaricano dopo aver percorso 100 Km e dopo li devi mettere sotto carica per 4-8 ore. Con questo sistema appena si scarica puoi riempire i serbatoi in due minuti e ripartire.
Se hai dei dubbi puoi porre delle domande e ti sarà risposto. Molte delle risposte già sono contenute nelle domande precedenti, leggi bene.
Credo che fra qualche anno o due quando sarà prodotto in serie tale sistema potrai scegliere se comprarlo o no.
Purtroppo i tempi sono un po lunghi sia per avere le autorizzazioni che per i brevetti. Per ora discutiamone poi si vedrà..
Saluti.

 

[experimentator]

No le batterie normali per auto non sono a flusso.

Vorrei ancora rimarcare, qualora ce ne fosse bisogno, visto le numerose richieste, qual è la differenza tra le pile a flusso o flows cells e la pila a flusso discontinuo automatico.

Come si vede nello schema proposto più sotto la pila a flusso è composta da elettrodi a lamelle disposte parallallelamente impilate una accanto all’altra. La pila all’inizio del flusso è come se fosse morta non produce corrente. Appena si accende il flusso la batteria comincia a funzionare e produrre corrente. Il flusso è continuo ed i liquidi ossidoriducenti dopo essersi scaricati ritornano nei due serbatoi mescolandosi con il liquido ancora carico diluendo la carica totale.

La pila a ricarica liquida automatica invece presenta delle caratteristiche diverse. La pila è composta da elettrodi inerti e le celle contenenti il liquido hanno un loro volume caratteristico di 50-100 ml .
La pila comincia funzionare e produce corrente per 20-30-40-50-60 sec dipende dal carico .
Un sistema di controllo che può essere voltmetrico – amperometrico –galvanometrico possibilmente gestito da computer immette reattivo fresco in pochi secondi e ricarica la pila, dopo di che il flusso si ferma.
Il liquido immesso all'interno delle celle è sempre il liquido carico, il liquido parzialmente scarico viene scartato nel serbatoio di scarico.
I serbatoi sono quattro due di carico e due di scarico.


O

 

[experimentator]

Salve .
@Prof.Zagami
Osservando questo tipo di pila chimica mi è venuta un idea. Mi spiego meglio, questo sistema si presta bene per una intuizione che ho avuto tempo fa, cioè convertire energia solare in energia chimica direttamente dentro il pannello solare, con sostanze fotosensibili.

Salve la tua idea mi sembra ottima . Per quanto riguarda le sostanze fotosensibili mi sembra che richiedano una energia ed una lunghezza d'onda che si colloca nell'ultravioletto. Sarebbe quindi sfruttabile solo una parte della luce solare . Se fosse possibile convertire tutto il calore solare in energia elettrochimica sarebbe proprio un boom straordinario.

Certo esistono le sostanze fotosensibili che si usano nel campo della fotografia le quali cambiano colore per effetto della luce, ma ti confesso che non ne so molto in questo campo. Mi pare siano delle sostanze organiche complesse aromatiche e non.
Certo anche in questo caso il fotone induce qualche trasformazione chimica rompendo qualche legame e quindi inducendo una ossidazione o una riduzione.
Credo che sarebbero necessarie delle ricerche più approfondite in questo campo e qualche imprenditore che li finanzi o lo stato che al momento mi pare ...
Comunque fammi saper qualcosa di più concreto, da parte mia metto a disposizione quello che so e la mia idea di batteria chimica.
Ciao. Saluti.

 

[experimentator]

Salve la tua idea mi sembra ottima .
Credo che sarebbero necessarie delle ricerche più approfondite in questo campo e qualche imprenditore che li finanzi

Ciao zag. per quanto riguarda ipotesi di brevetto al momento mi sembra prematuro in quanto ancora non saprei quali sostanze utilizzare.
Certo sarebbero necessari degli studi più approfonditi ma credo che qualcosa si possa ricavare. Per quanto riguarda imprenditori che finanziano una ricerca mi sembra difficile, quelli vogliono tutto pronto e apparechiato e non pagano niente.
Il brevetto comporta anche il pagamento di tasse e dopo a chi si può vendere? Io non vedo imprenditori che seguono questo sito, in base a quello che io leggo. Prendiamo il tuo caso, hai avuto delle proposte concrete?

 

[experimentator]

Io non vedo imprenditori che seguono questo sito, in base a quello che io leggo. Prendiamo il tuo caso, hai avuto delle proposte concrete?

Imprenditori ? Manco l'ombra. Ma esistono degli imprenditori in italia? Ma specialmente nel campo tecnico, in quello della moda si.
Tutte le novità in campo tecnico arrivano da fuori, Cina e Corea compresa con Usa ed india.
In Italia si copia o si vende quello che viene fatto fuori, non vedo rinnovamento tecnologico. Ci sono molte Ditte in italia che producono batterie al piombo, ma non fanno altro che copiare quello che già si sà ed esente da brevetti o con brevetti scaduti.Forse ci sono ma non si vedono, io ho mandato delle mail ma non mi hanno risposto.

 

[experimentator]

Imprenditori ? Manco l'ombra. Ma esistono degli imprenditori in italia?

Visto? Come dicevo io. Può essere che l'imprenditore vorrebbe non pagare il brevetto, attende che scadano i venti anni, per poi sfruttare l'invenzione. A questo punto piccoli inventori come te o come me, cosa conviene fare? Non fare niente perchè i soldi spesi non vengono compensati. Non avendo capitali sufficienti per creare una fabbrica, per produrre sistemi di ammagazinamento elettrochimici si è destinati a fermarsi. Purtroppo è cosi, ma comunque parliamone. Ricordiamoci della storia di Meucci che inventò il telefono, ma si vide rubato il brevetto dalla Bell che poteva produrlo in gradi quantità. La storia si ripete.
Saluti.

 

[experimentator]

Ricordiamoci della storia di Meucci che inventò il telefono, ma si vide rubato il brevetto dalla Bell che poteva produrlo in gradi quantità. La storia si ripete.
Saluti.

Purtroppo è come dici tu.
Io attualmente sono fermo per quanto riguarda la mia invenzione, mi sto concentrando solo sul mio lavoro e basta in quanto sono molto impegnato. Per continuare i miei esperimenti iniziali dovrei evere più tempo e più soldi per comprare del materiale, cosa che non posso fare. Inoltre sono in attesa dell'accettazione del brevetto da parte del Ministero, sino a quando non mi viene approvato io mi fermo, non vorrei perdere tempo e denaro e fornire informazioni utili ad altri.

 

[experimentator]

Per quanto riguarda le sostanze chimiche da utilizzare per questo sistema di ricarica esse sono numerose e comprendono tutte le sostanze chimiche ossidoriducenti conosciute. Ma per fare degli esempi, potremmo per esempio dire che potrebbe essere utizzato del piombo in fase liquida e relaizzare una pila al piombo liquida. Questo può essere fatto portando in soluzione il piombo in acettato di piombo che è abbastanza solubile i soluzione di ac. acetico.
Un'altra soluzione potrebbe essere utilizzare la pila più sclassica e conosciuta, quella zinco-rame o pila di Volta o Pila Daniel.
Ma le soluzioni possono essere diverse. si potrebbe utilizzare come ossidante dell'aqua ossigenata oppure fare gorgogliare semplicemente aria compressa in soluzione.

 

[experimentator]

Le sostanze utilizzabili per la batteria, da me proposta, sono numerose e sto cercando la soluzione migliore.
Una delle soluzioni da me sperimentata per questo tipo di batteria a semifusso utilizza delle sostanze note per la ricarica delle batterie,come la batteria al piombo. Il piombo non si trova però allo stato solido di ossido in ac. Solforico, ma si trova allo stato ionico di sale solubile di tetracetato di Pb o di acetato di Pb in ac. acetico.

Uno schema semplificato di tale sistema si trova qui descritto. In tale schema non viene menzionato il sistema di ricircolo o il sistema potenziometrico di controllo del flusso.Uno dei vantaggi di tale pila è che non avviene il fenomeno della solfatazione con il piombo, poichè non vi è ac. Solforico con cui potrebbe formare solfato di piombo insolubile, danneggiando le piastre.
Un altro vantaggio di tale sistema è che le sostanze sono totalmente riciclabili e recuperabili per via elettrolitica senza bisogno di impianti costosi per il recupero del piombo.Sostanze poco costose e facilmente reperibili.

 

[experimentator]

Parlando della pila decritta in precedenza, pila al tetracetato di piombo.
Nel polo neg. avviene la fase di ossidazione Pb > Pb++ +2e- in cui il Pb metallico si ossida e passa in soluzione, cedendo due elettroni.
Al polo pos. il piombo IV si riduce a Pb II : Pb4+ +2e- > Pb2+ acquistando due elettroni.
Questo avviene in fase di scarica.
Man mano che gli ioni di Piombo IV si consumano il sistema immette in circolo altra soluzione concentrata di Pb4+ facendo fuoriusciere nei serbatio di scarico la soluzione di Pb2+ che è oramai inutile ai fini della reazione elettrochimica.
In fase di carica avviene il fenomeno inverso.
Al polo neg. Pb2+ +2e-> Pb riduzione.
Polo pos Pb2+ > Pb4+ +2e- Ossidazione.
Questo tipo di reazioni sono totalmente reversibili e possono avvenire migliaia di volte.

 

[experimentator]

Parlando della pila decritta in precedenza, pila al tetracetato di piombo.

Veramente interessante questo tipo di batteria.
Mi chiedo come mai nessuno ci aveva pensato. Hai intenzione per caso di produrla o metterla in commercio?
Io sarei propenso a provare questo sistema con il tuo permesso .

 

[experimentator]

Hai intenzione per caso di produrla o metterla in commercio?

X tonino. Per il momento ho solo realizzato dei prototipi. Per poterla produrre in serie,non ò certo compito mio, ma di qualche industriale che voglia investire in questo settore nuovo, io per il momento non ho le capacità economiche per poter iniziare, ma mi limito solamente a sperimentare e provare.
Se tu vuoi provare il sistema, provalo, ma hai bisogno per poter funzionare anche del sistema a flusso discontinuo che ho inventato e che è coperto da brevetto. Ti puoi solo limitare a fare dei prototipi per uso casalingo.
Fammi sapere gli sviluppi, ciao.

 

[experimentator]

OK. Ricevuto il messaggio .Ciao.

 

[experimentator]

Un altro tipo di pila utilizzabbile per questa pila a flusso discontinuo è la famosa pila zinco-rame , inventata a Volta e poi modificata in fase liquida da Daniel.
Ecco lo schema da me proposto per questo tipo di pila.

 

[experimentator]

Da premettere che la novità di questo tipo di pila è il sistema di ricarica a flusso discontinuo da me inventato, in quanto la pila dopo aver consumato i reagenti non funzionerbbe più,invece con questo sistema di ricarica liquida funziona sino a quando i serbatoi contengono reagenti carichi, per il resto è la famosa pila Daniel da me modificata.

Per la spiegazione teorica sul funzionamento di pila mi affido a quanto ho trovato su Wikipedia:
La cella è costituita da un compartimento anodico (semicella) formato da una barretta di zinco immersa in una soluzione di solfato di zinco (ZnSO[SUB]4[/SUB]) 1 M e un compartimento catodico formato da una barretta di rame immersa in una soluzione di solfato di rame (CuSO[SUB]4[/SUB]) 1 M.[SUP][3][/SUP] Le due semicelle sono collegate da un ponte salino costituito da un tubo riempito da una soluzione satura di nitrato di potassio (KNO[SUB]3[/SUB]) con dei tappi alle estremità permeabili a ioni e acqua.[SUP][3][/SUP] Alla chiusura del circuito esterno con un conduttore, al catodo avviene la semireazione di riduzione:[SUP][4][/SUP]
Cu[SUP]2+[/SUP](aq) + 2 e[SUP]?[/SUP] ? Cu(s)
(E° = 0,34 V)
per cui ioni Cu[SUP]2+[/SUP] scompaiono dalla soluzione e si depositano come metallo sulla lamina. All'anodo avviene la semireazione di ossidazione:[SUP][4][/SUP]
Zn(s) ? Zn[SUP]2+[/SUP](aq) + 2 e[SUP]?[/SUP]
(E° = - 0,76 V)
per cui dello zinco metallico si stacca dalla lamina raggiungendo la soluzione come ioni Zn[SUP]2+[/SUP]. La reazione completa è:[SUP][4][/SUP]
Zn(s) + Cu[SUP]2+[/SUP](aq) ? Zn[SUP]2+[/SUP](aq) + Cu(s)
(?E° = 1,1 V)
Per effetto di questa reazione nel comparto catodico mancherebbero cariche positive, mentre nel comparto anodico si avrebbe un eccesso di cariche positive. Il tutto però viene compensato perché gli ioni potassio (K[SUP]+[/SUP]) e nitrato (NO[SUB]3[/SUB][SUP]?[/SUP]) del ponte salino si spostano raggiungendo il compartimento catodico ed anodico, rispettivamente, ristabilendo l'elettroneutralità della soluzione. Gli elettroni nel circuito esterno girano dalla barretta di zinco a quella di rame e quindi la corrente convenzionale positiva I, va dal rame allo zinco. Il potenziale teorico della pila Daniell è ?E° = E°(Cu[SUP]2+[/SUP]/Cu) ? E°(Zn[SUP]2+[/SUP]/Zn)= 1,10 V[SUP][5][/SUP] (ottenibile in condizioni quasi statiche reversibili), differenza tra il potenziale catodico (polo positivo) e quello anodico (polo negativo).

 

[PIERO-U]

Imprenditori ? Manco l'ombra. Ma esistono degli imprenditori in italia? Ma specialmente nel campo tecnico..

Salve,
guardate se questa iniziativa può aiutarvi/ci

Premio Stor-Age

Piero

** La discussione sul premio Stor-Age e' qui: ***

 

[experimentator]

Grazie Piero avevo già notato questa discussione e questo premio.
Interesssante lo prenderò sicuramente in considerazione. Si vede che qualcosa si stà muovendo in questo campo.
Dai diamoci da fare e cerchiamo di risolvere dei problemi che ancora non sono stati risolti.
Si perchè al contrario di quanto pensano molti, che credono che tutto è già stato fatto ed è li pronto per essere comprato,io credo che molto c'è ancora da fare in questo campo delle energie, per trovare qualcosa di veramente ecosostenibile, al di fuori del petrolio e del nucleare.