Ämne: Vad tror ni om framtidens energiproduktion?

[Ewald]

@ hplp

Diskussionen om termodynamikens andra lag är fullkommlig uppkom också i samband med diskussionen om termosfasaden.

Den andra lagen säger ju att värme/termisk energi bara kan överföras från en kropp/föremål med högre temperatur till en kropp/föremål med lägre temperatur.

Det verkar en arkitekt delvis ha ifrågsatt.

Har man två kroppar/föremål och en är kallare kan ju den som är kallare ha mer termisk energi/innre energi i sig.

Solceller producerar i princip bara el när solen skiner. Främst i norra Sverige finns det inte mycket sol på vintrarna. Man måste alltså kunna spara/lagra elen någonstans om man vill ha ett autarkt villasystem. Med solceller blir el produktionen ojämt.

Att producera el med pannan skulle i princip fungera bra. Frågan är bara vad verkningsgraden sammanlagt blir. Tror det uppstår också en del värme i samband med el produktionen? Alltså ett alternativ för den kallare perioden av året? ...

[Ewald]

solenergin utvecklas ju hela tiden

Men det gäller bara solceller (inte solfångare)? Solfångare kan man väl knappast göra mer effektiva ... finns ju redan allt ... selektiva ytor, vakuum, delvakuum, isoleringsmaterial med mycket lågt värmeledningstal, olika typer av aborbatorer ....

[hplp]

Jag tror inte att elbilar som ska lagra el i stora batterier kommer att bli så stort som en del tror, därför att batterier är ett krångligt sätt att arbeta med el om man behöver stor effekt under längre tid. Hur ska man på ett rimligt sätt kunna köra från Umeå till Stockholm med en elbil med batterier?
Däremot finns det en helt annan teknik för elbilar som ingen vågat satsa på än så länge, av nån anledning som jag inte förstår. Man kan använda samma teknik som i stora fartyg. En dieselmotor driver en generator som laddar batterier och driver fyra elmotorer, en vid varje hjul. Elmotorer är oerhört mycket mer energieffektiva än dagens bilmotorer, och eftersom dieselmotorn skulle kunna optimeras för konstant varvtal så skulle bränsleförbrukningen kunna sänkas drastiskt. Vi pratar om mindre än hälften av vad dagens dieselbilar förbrukar. Och diesel kan man framställa på många olika sätt, inte bara från fossila bränslen.

I takt med att oljepriset stiger kommer det dessutom bli alltmer intressant att utvinna olja ur andra fossila produkter (stenkol, oljesand), så alldeles oavsett vad man tror om klimatförändringar så kommer fossila bränslen vara kvar i många årtionden, men förmodligen användas lite annorlunda än idag.

Jamen det där känner jag igen, hybridtekniken, finns inte den hos något bilmärke? Så tänkte jag göra med min elscooter, bensin-elkraftverk som laddar batterierna vid behov, och det var inte min idé.

Jag har fastnat vid von Platen.
Var han missförstådd, eller ett offer för jantelagen?
Eller var det bara hjärnspöken hos en gammal man?
http://www.nyteknik.se/nyheter/innovation/article3208161.ece
Då flera länder godkänt patentet borde det finnas någon vettig substans.


Det amerikanska patentet på ”evighetsmaskinen”, någon som fattar vad han menade?

http://www.google.com/patents/US4084408?pg=PA1&dq=baltzar+von+platen&hl=sv&sa=X&ei=88J3UN2sMOiM4gSo74DAAw&sqi=2&pjf=1&ved=0CDwQ6AEwAg#v=onepage&q=baltzar%20von%20platen&f=false

[Rickard]

Att utvärdera och recensera evighetsmaskinen kräver nog en ÖL.
Återkommer senare. 
Nu är det dags att hämta vinterdäcken, vi får snö på söndag om meteorologerna har rätt. 

[hplp]

Att hybrididén var svensk visste jag inte, på den tiden hade vi bilindustri, ändå gick det till japan.
Man blir så trött.
Saxat från wikipedia.
"Idag finns hybridbilar som kan drivas antingen med en förbränningsmotor eller med en elmotor eller med båda på en gång.
Exempel på fordon är parallellhyridbilarna Toyota Prius och Honda Insight och seriehybridbilen Opel Ampera.

I Sverige utvecklades tidigt seriehybrider av professorerna Stig Carlqvist och Curt Schröder. De utgick från en stirlingmotor som genererade elektricitet till ett batteripaket som i sin tur användes för att driva en eller flera elmotorer. Carlqvist och Schröder försökte i mitten av 1980-talet intressera svensk bilindustri för att vidareutveckla konceptet och implementera det i sina bilar men utan framgång. I stället vände de sig till Toyota som nappade på idén. Dock valde Toyota att använda en konventionell ottomotor, som de hade mer intern kunskap om".

[lunk Umeå]

Det är knappt 70 mil Umeå-Stockholm, så eldrift 10-15 mil gör inte så stor skillnad. Skillnaden mellan Carlqvist-Schröders idé och dagens laddhybrider är att bensin-/diesel-/etanolmotorn tar över när batterierna är slut istället för att bara ladda batterierna.

Om det inte vore effektivt med förbränningsmotor som laddar batteri som driver elmotorer så skulle man knappast använda det i sjöfart. Det började med ubåtarna, men sen kom man på att det var effektivare att ha konstant varvtal på förbränningsmotorn och låta den generera elström. Såvitt jag förstått så är elmotordrivna propellrar det normala på större fartyg. Man har inte längre långa axlar som ska drivas direkt av stora dieselmotorer som då måste arbeta med variabelt varvtal.

[hplp]

Jag menar att hade svensk bilindustri varit öppen för nya idéer, hade läget kanske varit annorlunda nu.
Parallellhybriderna verkar vara billigare i drift än seriehybriderna, 0,7L/mil imponerar inte.
Om den varit bränslesnålare med en sterling hade varit intressant att veta.

Saxat från wikipedia.
"Opel Ampera är en konstant eldriven laddhybridbil (EREV) från Opel. Modellen är tekniskt sett en elbil med batterier tänkt att laddas från elnätet. Bilen har även en så kallad räckviddsförlängare som består av en liten bensinmotor kopplad till en generator och används till att generera elektrisk energi när batterierna är urladdade.

Opel Ampera kan köras cirka 60 km på ren eldrift från de interna 16kWh litiumjon-batterierna, som kan laddas upp från det vanliga elnätet. Om den kvarvarande energin i batterierna når en låg nivå startas en bränslesnål förbränningsmotor som med optimalt varvtal driver den interna generatorn och förser elmotorn med energi, detta körläge kallas då för räckviddsförlängning och tillåter en körsträcka på cirka 500 km innan bensinen (35,2 liter) tar slut."

[lunk Umeå]

Den hade varit bränslesnålare med en diesel. Min diesel drar 0,5 l/mil när vi ligger och pendlar 5 mil på 110-väg till och från arbetet. Med konstant varvtal och konstant belastning på motorn hade förbrukningen naturligtvis varit lägre.

Ett av problemen med elmotordrivna bilar är att dom inte hörs, och att man inte får samma motorljudskänsla när man gasar. Det kan man nu kompensera genom att installera en programvara och högtalare som simulerar bensinmotorljud när man kör, så att det ska låta som om man gasade en bensinmotor och växlar.

Växellådan är för övrigt en annan skillnad. Med separata elmotorer på varje hjul behövs ingen växellåda, och antispin/antisladd kan fungera direkt på varje hjul med sensorer kopplade till varje hjul.
Men det blir en annan typ av körning, en förändring för bilägaren. Och bilägare är konservativa. I Sverige har vi ju inte ens gått över till automatiska växellådor än, trots att det inte finns nåt logiskt skäl att själv sitta och växla och det dessutom är trafiksäkrare med automatlåda.

[Roland]

Jag har fastnat vid von Platen.
Var han missförstådd, eller ett offer för jantelagen?
Eller var det bara hjärnspöken hos en gammal man?
http://www.nyteknik.se/nyheter/innovation/article3208161.ece
Då flera länder godkänt patentet borde det finnas någon vettig substans.


Det amerikanska patentet på ”evighetsmaskinen”, någon som fattar vad han menade?

http://www.google.com/patents/US4084408?pg=PA1&dq=baltzar+von+platen&hl=sv&sa=X&ei=88J3UN2sMOiM4gSo74DAAw&sqi=2&pjf=1&ved=0CDwQ6AEwAg#v=onepage&q=baltzar%20von%20platen&f=false

Jag arbetade en gång i tiden på ett företag som fick äran att leverera en gasflaska med koldioxid till von Platen. Han hade testat sina idéer med teknisk koldioxid och det hade inte fungerat. Han ansåg att det berodde på att koldioxiden inte var tillräckligt ren så han beställde en flaska högren koldioxid. Säljaren som levererade flaskan (med tanke på hur omskriven von Platen och hans teorier var då blev det personlig leverans) berättade att laboratoriet var hemligt så att han tillsammans med von Platens hjälpreda, som von Platen titulerade mäster, fick med viss möda leverera flaskan via ett litet källarfönster.

Efter leveransen bjöd von Platen säljaren på te som serverades av en husa. Säljaren sade att besöket gav honom en känsla av svunna tider.

Tydligen var vår högrena koldioxid inte heller den ren nog.

[Volvo245GLT]

Jag tror inte att elbilar som ska lagra el i stora batterier kommer att bli så stort som en del tror, därför att batterier är ett krångligt sätt att arbeta med el om man behöver stor effekt under längre tid. Hur ska man på ett rimligt sätt kunna köra från Umeå till Stockholm med en elbil med batterier?

Nej batterier till elbilar är en återvändsgränd, i alla fall med dagens teknik... Batterierna är dyra och kan inte lagra speciellt mycket energi heller.
De slits ut, är känsliga, kapaciteten försämras allteftersom batteriet töms, de klarar inte kyla m.m..
Nackdelarna är ganska många, men allt detta slipper man om man kan generera kraften i samma stund som den behövs med hjälp av en bränslecell eller vanlig förbränningsmotor.
Något traktionsbatteri behövs inte, mer än kanske ett litet som buffert och nöddrift ett par km ifall det uppstår problem med kraftkällan.

Nästan skandal att vi inte redan har sådana bilar, det är ju inte precis någon ny teknik vi pratar om... 

Ren batteridrift kan kanske vara ett alternativ till lätta fordon (cyklar, mopeder, stadsbilar) men glöm det på ett normal bil.
Tänk er bara vinternatt och 20 grader kallt. Extraljusen tända, stereon poppar på och värmen på max, 15 mil hem... Lycka till.. 

[Schnappi]

Jag tror att energiskatten kommer att öka i takt med att nya uppfinningar gör energin billigare... 

[Ewald]

@ hplp

Vad tycks om detta?
Kan du läsa detta? Här står i princip, att värme även kan överföras från kallt till varmt, men det resulterande värmeflödet är från varmt till kallt.

Men om man nu skulle hitta ett material som bara tar emot photoner och inte sänder ut några 

http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungsaustausch

mit anderen Worten, die Wärmestrahlung transportiert Wärme nicht nur in einer Richtung (von warm nach kalt), sondern gleichzeitig trifft auch die von dem kälteren Körper ausgesandte Wärmestrahlung auf den wärmeren Körper und kann von diesem absorbiert werden. Dies widerspricht nicht dem Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, welcher in der Formulierung nach R. Clausius einen Prozess verbietet, bei dem nichts geschieht außer der Übertragung von Wärme von einem kälteren zu einem wärmeren Körper.[1] Wegen der gegenseitigen Sichtbarkeit beider Körper muss nämlich auch gleichzeitig Wärmestrahlung des wärmeren Körpers auf den kälteren treffen, so dass der Strahlungstransport von kalt nach warm nie isoliert auftreten kann und die Voraussetzung des Verbotes („nichts geschieht außer…“) nicht greift. Da zudem in der Nettobilanz stets mehr Wärmestrahlung vom wärmeren Körper zum kälteren übertragen wird als umgekehrt, ist insbesondere die vom Zweiten Hauptsatz geforderte Entropiezunahme im Gesamtsystem sichergestellt.

Det gäller ju även för en viss våglängd: absorption = emission.

Men om man skulle hitta ngt där man skulle kunna få absorption är större än emission för en viss våglängd  ...

[hplp]

Nej, tyvär kan ingen tyska, knappt engelska heller.
Och det hade kanske inte gjort nån skilnad, verkar invecklat det du skriver om.

[gossen]

Jag hörde något inslag på radion idag om något försök som gjordes någonstans i sverige där man utvärderade något system för bilar som byggde på ett system liknande en bilbana (läs: som i reklamen för.... hmm vad är det nu reklam för? är det en bra reklam om man inte minns vad den handlar om?).
Man skulle iallafall ha någon typ av strömförsörjning via vägarna som kunde driva bilen, det lär ju kosta massor att bygga ut alla vägar med det men det skulle ju vara klockrent om man kunde köra anslutet på dom stora vägarna och sedan batteri om man kör på mindre vägar.

[xxargs]

Jag tror också på småskalig energiproduktion, precis som Volvo245 gör, och det blir olika saker på olika platser i världen.

Småskalig produktion kan dessvärre inte göras lika effektiv som storskalig produktion i avseende verkningsgrad. 1 kg råttkött fördelat på många individer kräver mycket mer mat för att underhållas gentemot 1 kg elefantkött som en del av en stor kropp och jämför man med insekter så blir skillnaden ännu större och dessvärre gäller det också energiproduktion, pumpar, turbiner etc. - dvs. volym kontra yta (yta i avseende friktion, värmeledning, strålning och läckage gentemot arbetande volym).

En katedralmotor på 60 rpm eller så i ett fartyg kan ha verkningsrad gott och väl över 50% tom. 55% av bränslets energiinnehåll (det är bättre än oljeeldade elkraftverk) lastbilsmotorer har man med möda kommit till runt 46% (man räknar med 42% ren allmänt för lastbilsmotorer). personsbilsdieslar sa man förr runt 35%, förmodligen lite bättre idag med de moderna dieselmotorerna, bensinare räknade man med förr max 25% - idag kanske uppåt 30% idag när de arbetar idealt.

Problemet med en bensinmotor är att de sällan arbetar under ideala förhållande utan det mesta av drifttiden spenderas på dellast där verkningsgraden är mycket sämre och där en diesel gör bättre ifrån sig.

Ytterligare problem är om en förbränningsmotor skall gå optimalt så skall den bara arbeta på ett visst fix varvtal medans stor varvtalsdynamik så får man automatiskt lägre verkningsgrad då det är svårt att få till akustisk avstämningar rätt (dvs. rörlängder och diametrar) i insug och avgaser, ventiler och ventilöppningsareor att följa med varvtalet för optimal (impedans)matchning för gasflödena i alla lägen - vilket krävs om man skall ha bästa möjliga verkningsgrad!

Somliga kanske kommer ihåg cross-motorcyklar med 'klassisk' avgassystem och när motorcyklar med  'tarmpaketen' kom, med avstämda avgassystem och vad som då hände då med litereffekten på motorerna - fyrtaktare är inte fullt lika känsligare men jagar man % på verkningsraden på motorer så måste man jaga även där då att  pumpa ut avgaser till en utgång som är redan trycksatt med hög mottryck pga. annan kolvs utblåstakt eller pga. akustiska reflexer i systemet kostar mycket nyttig arbete från motorns kolvar - arbete som bara blir värme...

Stirlingmotorer är också en typisk motorlösning som i stort sett bara fungerar på ett enda varvtal eftersom det tar tid att värma och kyla gas via värmeväxlare (och inte använder direkt uppvärmning genom att låta gasen själv brinna och bortforsling av varma gaser efteråt och ersättas med kall gas som man gör med moderna förbränningsmotorer för att komma runt denna lilla aber) och skall den göras användbar i motorbruk så måste man ha transmissionssystem där man kan mata in fix varvtal i ena ända och få ut steglöst variabel varvtal för drivhjul mm. i andra ändan utan allt för mycket förluster och närmast till hands är så gå via elström idag då dessa system kan göras effektivare än med tex. hydralsystem med konvertlådor (via oljepumpar med variabel displacement)  etc.

Att det går att göra saker med elmotorer ser man på el-modell flyg-hobbyn där dess elmotorer med halvledardrivdon ligger på över 97% verkningsgrad och generatorer bör kunna komma i samma härad.

Problemet är att det inte finns tillräckligt med neodym i världens kända fyndighet för att ens komma i närheten av den förbrukning som bilindustrin skulle behöva och dessutom konkurrerar med vindkraft och motsvarande som också använder neodymmagneter i stor mängd och dessvärre är neodym ett grundämne som är extremt svårt att hitta ersättare för om man vill göra väldigt starka permanentmagneter - vilket är ett villkor om man skall göra högeffektiva motorer och generatorer.

batteripacken i bilarna har motsvarande bekymmer där olika sällsynta jordartsmetaller också är livsavgörande för batteriernas effektivitet och funktion och tål dåligt att skalas upp till dom volymerna som bilindustrin behöver (vi pratat inte om laptopbatterier på någon hekto styck längre utan nu många kilo, kanske uppåt över 100 kg  batterier per bil vilket gör att råvaruförsörjningsproblemen blir helt annorlunda - samma sak om man ens funderar på bränsleceller..).   

Problemen man står inför är att funna lösningar som fungerar i liten skala och med beroenden av råvaror som vid småvolymer inte visar brist på (ännu) - kan bli helt omöjliga att hantera och därmed alldeles för dyrt när det skalas upp på global nivå (tex. kobolt har haft väldigt höga priser gentemot mycket annat sedan mitten av 70-talet  då det är en viktig ingrediens inom metallurgin och tex. koboltmagneter och magnetiska ledare där man samlar ihop magnetfälten till väldigt liten tvärsnitt i tex högtalare har blivit så dyrt att dessa numera bara hittas i väldigt exklusiva högtalare  - och gissa vad LiIon-batteriers aktiva massa till stor del består av...)  - och lösningar för global nivå är nödvändiga om vi skall kunna minska ned energiförbrukning rejält per invånare...

Många hoppas fortfarande på bränsleceller - och denna förhoppning har jag hört i över 40 år - dvs. så länge jag kan minnas och kunnat läsa. Utveckling på den delen har varit nästan obefintlig och verkningsgraden är fortfarande inte mycket över 50% och mindre än så om man räknar med alla hjälpmaskiners förbrukning för att hålla systemet igång och dessutom måste bränslet vara extremt rent för att cellen inte skall förgiftas. Vätgas av den renheten som krävs för att ett fordon skall hålla säg 20000 mil på en bränslecells-pack  är också kostsam att tillverka oavsett om det gör från kol/olja eller via elektrolysering och en stor del av insatt energi försvinner redan vid tillverkningen av vätgasen.

Distributionen är också ett problem då tex. komprimering till 400 Bar på tub kan motsvara 10% av energiinnehållet i vätgasen bara i komprimeringsarbete, att kyla det till flytande form kostar också rundat tal samma summa energi och dessutom en transportform där man har stor energiläckage i form av avkokande vätgas ur behållarna med flytande vätgas - man pratar om att en full tank vätgas kokar bort inom några få dagar.

Dessutom är vätgas en extremt farlig gas med otroligt stort tändintervall när det gäller brinna och övergå till explosion då det är ett av fåtalet gaser som kan övergå i detonation så fort det finns 3 väggar vilket utesluter garage underjord och husgarage  för vätgasbilar.

Lagring av vätgas i hydrid-metaller är också uteslutet för massanvändning på global nivå då det kräver cerium (som är huvudbeståndsdelen för hydriden för vätgaslagringen i NiMh-batterier) som också är en sällsynt jordartsmetall som bryts fram ur samma mineraler som neodym och ytterst begränsad världsproduktion (främst i kina då ytterligare platser som i sydamerika (och faktiskt - sverige) så är det inte lönsamt att bryta med dagens prisnivå)...

Med andra problemet är inte enkelt och som det ser ut idag så är förbränningsmotorerna fortfarande den bästa lösningen för global användning inom transport där det inte finns räls. Dock finns det fortfarande en del att göra som att lösa problemet så att motorerna går mer optimalt lastat större delen av dess drifttid och därmed ökar effektivitet - köra på diesel-teknik med biobränsle eller DME som kan göras av i stort sett alla typer av bioråvaror. Om man skall köra vidare på ottomotorn som teknik, med ren metanol eller etanol eller dito blandning och betydligt högre kompression (som kan ökas med tex. hård turboladdning och en 1-litersmotor presterar lika mycket som dagens 2-litersmotor men går snålare vid låg och mellanlastförbrukning - när det fanns fortfarande bra motorkonstruktörer på SAAB så var dom inne på den linjen för framtidens fordon) än vad dagens bensinmotorer har idag då det är bensinens låga knacktålighet som sätter begränsningen för närvarande.

Lösningar med hybrid-tekniker är också tänkbara - men då lösningar som inte kräver sällsynta jordartsmetaller eller annat som begränsar och fördyrar kraftigt och tom. omöjliggör vidare expansion/teknikskifte  när efterfrågan går över tillgången om det skall skalas upp till en ny 'transportstandard' på global nivå.
 
detta är inte lätt...