Missä kulkuvälineissä on kannattavinta siirtyä vetyyn?
Mitä suurempi juna, laiva tai lentokone, sitä enemmän vetyä ja sitä
halvempi tankki vetymäärään nähden. Toisaalta olisi mukavinta päästä eroon
kaikista pärisevistä kaksitahtimoottoreista. Niiden ääni haittaa eniten
veneissä, mutta mopoja käytetään eniten.
Vetypolttokennojen avulla voi olla myös jotain täysin uutta, kuten
muutaman metrin pituinen ja levyinen kaiutinlennokki, joka esim. välittää
kuulutuksia 200m korkeudelta.
30 asteen pakkasessa voisi olla sopivasti suojattu vetyliekki
lämmittämässä. Vetyliekin voi tuoda lähemmäksi kuin minkään hiilidioksidia
päästävän-->liekki voi olla pienempi-->systeemin voi tehdä kannettavaksi
tai puettavaksi.
Pienissä matkustajalaivoissa välttyisi savulta ja melulta.
Voiko nykyiset suihkumoottorit muuntaa vedyllä toimiviksi? Mihin suuntaan
vety vie lentolippujen hintoja nykyiseen verrattuna?
Miksi aivan kaikki avaruusraketit eivät käytä vetyä?
Voiko kehityksen tässä vaiheessa tietää edes suunnilleen
vetypolttokennojen suurimpia mahdollisia teho-paino suhteita ja
teho-tilavuus suhteita eri hintaluokissa?
Mitä ne nykyiset ja tulevat lukemat ovat vedyllä tai bensalla toimiviin
mäntämoottoreihin ja kaasuturbiineihin verrattuna?
Missä tahdissa nykyiset ja tulevat vetytermospullot lämpenevät ja
vuotavat? Niiden lukujen parantelu ja painon vähentäminen voivat vaatia
viittä eri ainetta.
Mikä aine on paras vetämään paineen sisällä? k evlar,hiilikuitu,
lasikuitu, titaani?
Mikä kestää ilman puristuksen parhaiten?
Mikä eniten hidastaa vedyn ja ilman tihkumista tyhjiöön?
Mikä on paras heijastamaan lämmöt? hopea?
Voiko olla hopeoitua hiilikuitua?
Mikä pitää pinnat erillään 10g:ssä?
Mikä on pienin puhtaalla vedyllä toimiva laite, joka kannattaa rakentaa?
Mikko Heiska wrote:
>
> Onko enää järkevää laittaa rahaa bensamoottoreiden paranteluun,
> vetytalouden kehittämisen sijasta? Luultavasti vastaus on useimmissa
> tapauksissa kyllä, mutta entä 5..10 vuoden tähtäimellä?
Kyllä se kannattaa pitemmälläkin aikavälillä. Tätä tahtia vetytalous ei
toimi vuosikymmeniin ja tahti tuskin muuttuu, siitä pitävät huolen
rikkaat auto-, kulkuneuvo- ja öljyteollisuus, jotka ovat panostaneet
suunnattomia rahasummia nykyisen tekniikan kehittämiseen.
> Missä kulkuvälineissä on kannattavinta siirtyä vetyyn?
>
> Mitä suurempi juna, laiva tai lentokone, sitä enemmän vetyä ja sitä
> halvempi tankki vetymäärään nähden. Toisaalta olisi mukavinta päästä eroon
> kaikista pärisevistä kaksitahtimoottoreista. Niiden ääni haittaa eniten
> veneissä, mutta mopoja käytetään eniten.
Junarata on helppo sähköistää ja laivat saastuttavat suurimman osan
päästöistään kaukana merellä. Eniten hyötyä olisi luonnollisesti
liikenteessä käytettävien pienten bensiiniä ja dieselöljyä käyttävien
polttomoottoreiden korvaaminen saasteettomilla. Veneitä ja mopoja on
loppujen lopuksi niin vähän, että homma menee näpertelyksi.
Lentokoneissa paino tuottaa ongelmia.
> Vetypolttokennojen avulla voi olla myös jotain täysin uutta, kuten
> muutaman metrin pituinen ja levyinen kaiutinlennokki, joka esim. välittää
> kuulutuksia 200m korkeudelta.
Polttokennot vetyvarastoineen ja sähkömoottoreineen ovat liian raskaita
pieniin lentokoneisiin.
> 30 asteen pakkasessa voisi olla sopivasti suojattu vetyliekki
> lämmittämässä. Vetyliekin voi tuoda lähemmäksi kuin minkään hiilidioksidia
> päästävän-->liekki voi olla pienempi-->systeemin voi tehdä kannettavaksi
> tai puettavaksi.
Vaikuttaa scifiutopialta. Ei mikään tekninen syy estä tekemästä jo nyt
pukua, jossa on vesikierto ja vaikka katalyyttinen lämmitys. Kyllä
vetyliekkikin polttaa, vieläpä salakavalasti, koska se on erittäin kuuma
ja lähes näkymätön.
> Pienissä matkustajalaivoissa välttyisi savulta ja melulta.
>
> Voiko nykyiset suihkumoottorit muuntaa vedyllä toimiviksi? Mihin suuntaan
> vety vie lentolippujen hintoja nykyiseen verrattuna?
Vetykäyttöinen suihkumoottori ei ole ongelma, sen sijaan vedyn
varastointi on. Todennäköisesti vetyyn siirtyminen kasvattaa hintaa
ainakin pienellä aikavälillä, sillä uuden tekniikan kehittäjät haluavat
takaisin siihen sijoitetut rahat korkoineen.
> Miksi aivan kaikki avaruusraketit eivät käytä vetyä?
Vetymoottorit ovat erittäin monimutkaista ja kallista rakettitekniikkaa.
Raketti vaatii niin valtavasti vetyä, että ainoa mahdollisuus on
nesteyttää se. Nestemäinen vety on noin 20 kelvinin lämpöistä, mikä
aiheuttaa erittäin kovat vaatimukset sen kanssa tekemisissä oleville
materiaaleille.
> Voiko kehityksen tässä vaiheessa tietää edes suunnilleen
> vetypolttokennojen suurimpia mahdollisia teho-paino suhteita ja
> teho-tilavuus suhteita eri hintaluokissa?
Kyllä teoreettiset ylärajat lienevät laskettavissa. En tiedä sen
tarkemmin.
> Mikä on paras heijastamaan lämmöt? hopea?
Niin kai. Ei kai niin kallista metallia muuten käytettäisi.
> Voiko olla hopeoitua hiilikuitua?
Voi.
> Mikä pitää pinnat erillään 10g:ssä?
Siis termosastian tyhjöeristyksen pinnat 10 g:n kiihtyvyydessäkö? Aineen
mekaaninen lujuus. Käytännössä isoon säiliöön pitää rakentaa
tukirakenteita, varsinkin jos sen on tarkoitus kestää suuria
kiihtyvyyksiä.
Hannu Koskenvaara
Vetyyn liittyy ainakin kaksi suurta ongelmaa:
- mistä se saadaan
- miten se kuljetetaan mukana.
Vetyä saa vettä hajottamalla, ja vettähän on saatavana käytännössä
rajoittamattomasti. Ikävä vain, että veden hajottaminen vie saman
verran energiaa kuin niin saadun vedyn polttaminen vapauttaa. Totta
kai: kokonaisvaikutushan on että vesi muuttuu vedeksi. Kun tähän
lisätään se, että ihmnisen tekemässä järjestelmässä on aina häviöitä,
todetaan, että vety ei kelpaa energianlähteeksi (tuomaan energiaa
ihmisten järjestelmiin), vaan ainoastaan muulla tavalla hankitun
energian varastointiin.
Mitä vedyn mukana kuljettamiseen tulee, toivottavasti joku asiaa
tunteva kertoo, kuinka paljon vetykilosta saadaan poltettaessa
energiaa verrattuna esimerkiksi bensakiloon, ja kuinka hirvittävät
viritelmät tarvitaan pitämään vetykilo mukana.
> Miksi aivan kaikki avaruusraketit eivät käytä vetyä?
Avaruudessa ei ole happea, joten sekin pitää kuljettaa mukana. Tästä
syystä avaruusraketin polttoaine on valittava eri tavalla kuin ilmakehässä
toimivan moottorin polttoaine. Eiköhän olennainen kysymys ole, kuinka
paljon energiaa saadaan mukana kuljetettavaa polttoaine+hapetinkiloa kohti.
--- Antti Valmari ---
Itse olen miettinyt seuraavaa johon en ole vastausta löytänyt:
kun/jos autoihin saadaan vetymoottori "pakokaasut" tulevat
vesimuodossa.
Miten Suomessa talvella on ajaa -15 asteen pakkasessa kun
jokainen auto tihkuu vettä jääkylmälle tienpinnalle. Vaikka määrä
olisikin pieni/auto uskoisin että esim. ruuhka-aikana tie=luistelurata.
Ja ehkä vielä pintakosteaa jäätä?
Vai onko minulta jäänyt jotain ymmärtämättä?
--
Kaj
Vielä suurempi on se kolmas: miten se jaellaan. Bensan jakeluun on
olemassa valmiit systeemit, mutta niitä vety vaatii aivan erilaiset
vehkeet. Uuden jakeluinfrastruktuurin pystyttäminen maksaa niin paljon,
että on vakavasti harkittu polttokennojenkin käyttöä vain bensasta
regeneroidulla metaanilla eikä puhtaalla vedyllä. Jakelu siis hoituisi
vanhalla bensan infrastruktuurilla.
-- Lassi
Ja mitä luulet pakoputkesta tihkuvan hiilivetyjä (=bensiini, diesel)
poltettaessa ? Kyllähän sitä vettä nytkin kondensoituu kylmään
pakoputkeen varsinkin kaupunkiajossa mutta eivät kadut silti sen takia
ole liukkaita.
Eiköhän tuossakin tule sen verran hukkalämpöä että pakokaasujen
sisältämä vesi on vielä höyryn muodossa.
--
Toni
Valmari Antti wrote:
>
> Mikko Heiska kirjoitti pitkän listan kysymyksiä liittyen vedyn
> käyttöön polttoaineena tai muuten energianlähteenä.
>
> Vetyyn liittyy ainakin kaksi suurta ongelmaa:
> - mistä se saadaan
> - miten se kuljetetaan mukana.
>
> Vetyä saa vettä hajottamalla, ja vettähän on saatavana käytännössä
> rajoittamattomasti. Ikävä vain, että veden hajottaminen vie saman
> verran energiaa kuin niin saadun vedyn polttaminen vapauttaa. Totta
> kai: kokonaisvaikutushan on että vesi muuttuu vedeksi. Kun tähän
> lisätään se, että ihmnisen tekemässä järjestelmässä on aina häviöitä,
> todetaan, että vety ei kelpaa energianlähteeksi (tuomaan energiaa
> ihmisten järjestelmiin), vaan ainoastaan muulla tavalla hankitun
> energian varastointiin.
Aivan. Vety olisikin parhaimmillaan siinä, että saadaan autot
saastuttamasta kaupunkien ilmaa tuottamalla energia muualla suurissa
laitoksissa vähäsaasteisesti.
> Mitä vedyn mukana kuljettamiseen tulee, toivottavasti joku asiaa
> tunteva kertoo, kuinka paljon vetykilosta saadaan poltettaessa
> energiaa verrattuna esimerkiksi bensakiloon, ja kuinka hirvittävät
> viritelmät tarvitaan pitämään vetykilo mukana.
Muistaakseni vetykilon poltosta tulee noin 120 MJ ja bensakilon poltosta
noin 40 MJ. Toisaalta vertailtaessa vetylitraa (vaikka ihan nestettä) ja
bensalitraa, suhde kääntyy rajusti bensan puolelle. Vetykaasu painaa
NTP:ssä jotain 90 g/kuutio, joten vaikka sen puristaisi satojen baarien
paineeseen, tilavuudentarve on vielä paljon nestevetyä suurempi.
> > Miksi aivan kaikki avaruusraketit eivät käytä vetyä?
>
> Avaruudessa ei ole happea, joten sekin pitää kuljettaa mukana. Tästä
> syystä avaruusraketin polttoaine on valittava eri tavalla kuin ilmakehässä
> toimivan moottorin polttoaine. Eiköhän olennainen kysymys ole, kuinka
> paljon energiaa saadaan mukana kuljetettavaa polttoaine+hapetinkiloa kohti.
Tuo saatava energia massayksikköä kohti on nimenomaan
nestevety/nestehappiraketin vahvuus. Monesti kuitenkin käytännön
tekninen toteutus on halvempi ja helpomi, kun ainakin polttoaine on
huoneenlämmössä nestemäistä. Nestehappi on jo paljon nestevetyä
helpompaa tavaraa käsitellä. Ottamalla myös nestemäinen hapetin, raketti
saadaan vielä yksinkertaisimmaksi.
Jos raketti tai satelliitti on pitkään matkalla, nesteytetyt kaasut
haihtuvat. Myös tällöin tarvitaan aineet, jotka voidaan säilyttää
suljetuissa säiliöissä.
Hannu Koskenvaara
Bensaakin poltettaessa ulos tulee paljon vettä. Eiköhän ratkaisu ole
molemmissa tapauksissa sama: vesi on ulos tullessaan riittävän kuumaa
pysyäkseen höyrynä niin kauan, että se ehtii nousta ja jakaantua laajalle
alueelle. Muistelepas, miltä edellä ajavan auton perässä näyttää
pakkasella.
Vai voidaanko vety polttaa niin, että se tulee ulos jäähtyneenä?
Sikälihän se olisi hyvä, että energiaa menisi vähemmän hukkaan lämpönä.
Pieni laskelma yli 20 vuotta vanhoilla muistinvaraisilla lukion
kemian tiedoilla: bensiini on enimmäkseen hiilivetyä. Vetyä on noin
kaksi atomia hiiliatomia kohti (ketjun päissä on ylimääräiset
vetyatomit, toisaalta hiiliatomien välissä saattaa olla kaksoissidoksia?).
Hiilen atomipaino on noin 12-kertainen vetyyn nähden. Kilometrin matkalla
bensaa menee noin desilitra eli kai noin 100 gr. Siitä on siis vetyä noin
15 gr ja loput hiiltä. Hapen atomipaino on noin 16 ja veden kaava H_{2}O,
joten vesihöyryä syntyy noin 130 gr eli runsas desilitra. Tip, tip,
tippuvi pakoputken suu ... :-) Hiilidioksidia CO_2 syntyy yli 310 gr.
(Menikö suunnilleen oikein?)
Eikös autojen kanssa viisasta olisi panna pakettipellot kasvamaan pajua
tms., jalostaa paju etanoliksi (= viinaksi), ja käyttää moottoreissa sitä?
Saadaanko pajusta etanolia järjellisin kustannuksin?
--- AV
Käsittääkseni suurilla autofirmoilla (mm. Toyota) on polttokennoautot
käytännössä valmiina. Ongelmana taitaa olla enemmänkin vedyn jakelu ja
siihen liittyvät ongelmat.
Aamulehdessä oli myös mielenkiintoinen pointti nimittäin se, että kyllä
jenkitkin panostavat vetyteknologiaan sillä heidän kannalta olisi aika
herkullista päästä irti riippuvuudesta arabimaiden öljyyn...
Yksi ongelma yleensä ekoautojen käytössä on ihana maamme hallitus joka on
niin perso veroille, ettei viitsi hellittää esim. hybridiautojen verotusta
joten niitä ei tuoda maahan ollenkaan. Ovat muualla euroopassa kuulemma
hyvin suosittuja.
-JL
> Onko enää järkevää laittaa rahaa bensamoottoreiden paranteluun,
> vetytalouden kehittämisen sijasta?
Minkä "vetytalouden"?
Koska kyse on energiapolitiikasta eikä tieteestä, asia on nyt ihan väärissä
ryhmissä. Kopio & follarit oikeaan ryhmään.
(Vihje: Crosspostaaminen ryhmään ja sen alaryhmään on varma tapa kertoa,
ettei ole kunnolla harkinnut, mitä tekee.)
Mitä "vetytalouteen" tulee, niin - kuten niissä väärissä ryhmissä käydyssä
keskustelussa on jossain määrin huomautettu - vetyä ei ole missään*) vapaana
saatavilla vaan se on ensin tuotettava, ja siihen tarvitaan energiaa
enemmän, kuin vedystä saadaan. Joten "vetytalous" on energiapolitiikassa
aika hyvin verrattavissa siihen keksintöön, ettei mitään uusia voimaloita
tarvita, koska sähköhän saadaan töpselistä.
*) Joo joo, onhan sitä Auringossa, ja mitättömiä määriä ilmassa ja
maaperässä.
Mitä vedyn käyttöön energian varastoinnin muotona tulee, niin sekin on
suhteellisen tehotonta, ainakin turvallisesti tehtynä, koska vety on
räjähdysherkkää ainetta.
--
Yucca, http://www.cs.tut.fi/~jkorpela/
> Onko enää järkevää laittaa rahaa bensamoottoreiden paranteluun,
> vetytalouden kehittämisen sijasta? Luultavasti vastaus on useimmissa
> tapauksissa kyllä, mutta entä 5..10 vuoden tähtäimellä?
Vedyn suurin tekninen ongelma on säilytys. Tällä hetkellä paras tapa
säilyttää sitä on kryogeeninen ja siitä seuraa sitten suuret häviöt
haihtumisen kautta (jonka takia esimerkiksi sukkulan ulkotankista
otetaan letkut irti vasta sekunteja ennen lähtöä).
NASA:n X-33 projektissa "uutta sukkulaa" varten yritettiin rakentaa
kryogeenisiä vetytankkeja komposiittimateriaaleista, mutta homma meni
kovasti yli budjetin eikä saatu aikaan toimivaa lopputulosta.
http://www.space.com/missionlaunches/missions/x33_cancel_010301.html
Tällä hetkellä käsittääkseni lupaavin uusi teknologia tällä alalla on
hiilinanokuidut, jotka alustavasti näyttäisivät kykenemään suuren
pinta-alansa ansiosta sitomaan pienillä paineilla merkittävän määrän
vetyä kemiallisesti siten että se vapautuu kohtuutahtia "itsestään".
Ennen kuin edes tiedetään saako tästä toimivan ratkaisun menee vielä
vuosia, kuitujen valmistaminenkin on vielä ihan lapsenkengissään.
http://www.numag.neu.edu/9711/nfuel.html
Sitten on vielä se ongelma että nykyisellään vety tehdään teollisissa
mittakaavoissa hiilivedyistä => kaikki öljytalouden ongelmat ml.
hiilidioksidipäästöt vain hieman varhaisemmassa vaiheessa jalostusketjua.
--
/* * * Otto J. Makela <o...@iki.fi> * * * * * * * * * * * * * * * */
/* Phone: +358 40 765 5772, FAX: +358 2040 64652, ICBM: 60N 25E */
/* Mail: Mechelininkatu 26 B 27, FIN-00100 Helsinki, FINLAND */
/* * * Computers Rule 01001111 01001011 * * * * * * * * * * * * */
Polttotulos on ainakin periaatteessa huomattavasti puhtaanpaa kuin
saadaan esim. tislaamalla joten se kannattaa säästää ja käyttää
esim. akkuvetenä ;-)
No tässä ois just hyvä kohta mihin tarttis puuttua kun Lipponen tänään
paasasi sen ydinvoimalaäänestyksen jälkeen että pitäis tukea energiansäästöä
ja sillain... Musta ois ympäristöteko jos noiden autojen kohdalla veroja
laskettais...
--
_ _
______/(.)(.)\_______________________________
Kimmo "Soulman" Laine kklaine at surfeu.fi
http://members.surfeu.fi/kklaine/main.html
"My God, it's full of stars!" - David Bowman
Dyssan opettaja esitti kerran semmoisen ajatuksen että SAharan autiomaa
päällystettäisiin aurinkokennoilla ja siitä saatavalla energialla
erotettaisiin vetyä vedestä ja sitten vetyä kuljetettais niinkun öljyä
normaalisti, elikkäs vaikka tankkereilla tai putkilla, millai nyt yleensä...
Ongelma on se, että sitten oltais Ahriikasta riippuvaisi, kun nykyään ollaan
öljy-arabeista. Sama se kai mistä se energia ostetaan, mutta jos siirryttäis
vetyyn niin käytettäisiin uusiutuvaa luonnonvaraa elikkäs rakasta
aurinkoamme, öljyn sijasta...
>> Missä kulkuvälineissä on kannattavinta siirtyä vetyyn?
>>
>> Mitä suurempi juna, laiva tai lentokone, sitä enemmän vetyä ja sitä
>> halvempi tankki vetymäärään nähden. Toisaalta olisi mukavinta päästä
>> eroon kaikista pärisevistä kaksitahtimoottoreista. Niiden ääni haittaa
>> eniten veneissä, mutta mopoja käytetään eniten.
> Junarata on helppo sähköistää
Kaikki radat eivät ole sähköistettyjä Suomessakaan.
>ja laivat saastuttavat suurimman osan
> päästöistään kaukana merellä. Eniten hyötyä olisi luonnollisesti
> liikenteessä käytettävien pienten bensiiniä ja dieselöljyä käyttävien
> polttomoottoreiden korvaaminen saasteettomilla. Veneitä ja mopoja on
> loppujen lopuksi niin vähän, että homma menee näpertelyksi.
Kehitysmaissa ja etelämmässä mopojen osuus on suurempi.
Tällä hetkellä kai vetybusseilla kuljetetaan eniten?
> Lentokoneissa paino tuottaa ongelmia.
>> Vetypolttokennojen avulla voi olla myös jotain täysin uutta, kuten
>> muutaman metrin pituinen ja levyinen kaiutinlennokki, joka esim.
>> välittää kuulutuksia 200m korkeudelta.
>
> Polttokennot vetyvarastoineen ja sähkömoottoreineen ovat liian raskaita
> pieniin lentokoneisiin.
Siis nykyisetkö? Mitä lukuja on? Vähän epäilyttävä väite, koska sukkula
käyttää polttokennoja. Ei vetyvaraston tarvitse välttämättä olla
juomatermospulloa suurempi.
Entä jos kenno, tankki ja sähkömoottori on tehty parhaista aineista ja
tietokoneella optimoitu?
>> 30 asteen pakkasessa voisi olla sopivasti suojattu vetyliekki
>> lämmittämässä. Vetyliekin voi tuoda lähemmäksi kuin minkään
>> hiilidioksidia päästävän-->liekki voi olla pienempi-->systeemin voi
>> tehdä kannettavaksi tai puettavaksi.
>
> Vaikuttaa scifiutopialta. Ei mikään tekninen syy estä tekemästä jo nyt
> pukua, jossa on vesikierto ja vaikka katalyyttinen lämmitys.
Se olisi raskas.
>Kyllä
> vetyliekkikin polttaa, vieläpä salakavalasti, koska se on erittäin kuuma
> ja lähes näkymätön.
Ei sopivassa kehikossa.
>> Voiko kehityksen tässä vaiheessa tietää edes suunnilleen
>> vetypolttokennojen suurimpia mahdollisia teho-paino suhteita ja
>> teho-tilavuus suhteita eri hintaluokissa?
>
> Kyllä teoreettiset ylärajat lienevät laskettavissa. En tiedä sen
> tarkemmin.
>
>> Mikä pitää pinnat erillään 10g:ssä?
>
> Siis termosastian tyhjöeristyksen pinnat 10 g:n kiihtyvyydessäkö? Aineen
> mekaaninen lujuus.
Pohdin vain mikä aine on mahdollisimman lujaa ja samalla mahdollisimman
huonosti lämpöä johtavaa.
Minkäs teet, Suomi on aina tullut 5-10 vuoden viiveellä häntä koipien
välissä muiden perässä..
Ydinvoimapäätös oli kuitenkin oikeastaan ympäristön kannalta hyvä asia.
-JL
Minä olen ollut aika jyrkästi ydinvoimaa vastaan, mutta pakko sanoa että on
se sentään parempi kuin fossiiliset polttoaineet. Vähän silleen että jos on
pakko valita kahdesta huonosta vähemmän huono niin kyllä se ydinvoimala on
parempi vaihtoehto, vaikka siinä on oma riskinsä, ja sitten ne jätteet...
Mutta eivätpähän suoranaisesti tuhoa luontoa siinä määrin kuin fossiilisten
polttoaineiden päästöt.
Minua lähinnä harmittaa se, että nyt on energian saanti turvattu pitkäksi
aikaa, eikä näin ollen kenekään tarvitse vaivata päätään sillä että mitenkä
aurinkovoiman tuotantoa kehitettäisiin, ja tuulivoimaa, jne... Kun ei ole
tarvettaa kehittää, niin ei mitään myöskään tapahdu, ainakaan Suomessa. Kai
sitä pitää vain ajatellaa että näin meillä Suomessa - kyllä globaalisella
tasolla ollaan varmastikin edelleen kiinnostuneita enrgiatalouden
kehittämisestä puhtaampaan luontoystävälliseen suuntaan.
Ja sitäpaitsi Esko Valtaojakin on ydinvoiman kannattaja.
>Minua lähinnä harmittaa se, että nyt on energian saanti turvattu pitkäksi
>aikaa, eikä näin ollen kenekään tarvitse vaivata päätään sillä että mitenkä
>aurinkovoiman tuotantoa kehitettäisiin, ja tuulivoimaa, jne... Kun ei ole
>tarvettaa kehittää, niin ei mitään myöskään tapahdu, ainakaan Suomessa. Kai
>sitä pitää vain ajatellaa että näin meillä Suomessa - kyllä globaalisella
>tasolla ollaan varmastikin edelleen kiinnostuneita enrgiatalouden
>kehittämisestä puhtaampaan luontoystävälliseen suuntaan.
Ainakin periaatteessa ydinvoiman lisärakentaminen ei poissulje
energian säästämistä ja vaihtoehtoisten energiamuotojen kehittämistä
edelleen. Ainakin se antaa meille lisää aikaa kehittää hyviä
vaihtoehtoja. Sähkön säästäminen on sitä paitsi kannattava toimenpide
niin taloudellisesti kuin ympäristönkin kannalta. Voi myös olla että
kasvihuonekaasupäästöjä ruvetaan rajoittamaan enemmänkin kuin Kioton
sopimus edellyttää (syytä olisi), jolloin ydinvoiman rakentaminen
mahdollistaa joidenkin saastuttavien fossiilisten laitosten alasajoa.
Tietysti kyseeseen taitavat tulla ensimmäisenä sellaiset laitokset
joiden hukkalämpöä ei hyödynnetä, lämpövoimalan alasajo olisi
mielestäni huonompi ratkaisu.
--
Timo Nousiainen
Finnish Meteorological Institute
Geophysical Research
P.O. Box 503
FIN-00101 Helsinki
FINLAND
>
>>Minua lähinnä harmittaa se, että nyt on energian saanti turvattu pitkäksi
>>aikaa, eikä näin ollen kenekään tarvitse vaivata päätään sillä että mitenkä
>>aurinkovoiman tuotantoa kehitettäisiin, ja tuulivoimaa, jne... Kun ei ole
>>tarvettaa kehittää, niin ei mitään myöskään tapahdu, ainakaan Suomessa. Kai
>>sitä pitää vain ajatellaa että näin meillä Suomessa - kyllä globaalisella
>>tasolla ollaan varmastikin edelleen kiinnostuneita enrgiatalouden
>>kehittämisestä puhtaampaan luontoystävälliseen suuntaan.
>>
>
> Ainakin periaatteessa ydinvoiman lisärakentaminen ei poissulje
> energian säästämistä ja vaihtoehtoisten energiamuotojen kehittämistä
> edelleen. Ainakin se antaa meille lisää aikaa kehittää hyviä
> vaihtoehtoja.
Aivan.
Mutta yksi mikä itseä on tässä ydinvoimakeskustelussa häirinnyt, on se
että (aikaan itse en ole huomannut) kukaan ei ole puheissaan ottanut
huomioon sitä tosi sekkaa, että nykyiset voimalat alkavat lähettyä
"loppuaan". Ja jostainhan se korvaava energia on otettava tilalle,
vaikka kuinka säästettäisiin. Ja on syytä säästääkin, mutta säästöjä ei
yhdessä yössä toteuteta.
--
-MR-
> Mutta yksi mikä itseä on tässä ydinvoimakeskustelussa häirinnyt, on se
> että (aikaan itse en ole huomannut) kukaan ei ole puheissaan ottanut
> huomioon sitä tosi sekkaa, että nykyiset voimalat alkavat lähettyä
> "loppuaan".
Toinen -- ehkä vielä häiritsevämpi -- ongelma keskustelussa on ollut
se, että kumpikin osapuoli on kiittänyt ratkaisumalliaan siitä, että
sillä saavutetaan Kioton sopimuksen vaatimukset. Ja? Jos hiilidioksidi-
päästöille halutaan jotain tehdä, ne pitää kyllä saada 90-luvun tasolle,
mutta mieluummin sitten 1890 tai 1790 kuin 1990.
Aika monella pikkunäppärällä kikalla saadaan hiilidioksidipäästöjä
vähennettyä 10 %. Mutta kun tavoitteen pitäisi olla pidemmällä
tähtäimellä pikemmin 90% kuin 10 %. Jos keskustelua katsoo tästä
perspektiivistä, aika moni suosittu argumentti (vaikkapa hiilivoiman
korvaaminen maakaasulla tai yhdistetyn lämmöntuotannon kova kehuminen)
kuivuu ilkeästi kasaan.
Jos palataan otsikkoon, niin vetytaloudella on kyllä ihan omat
mahdollisuutensa nimenomaan liikenteessä. Toistaiseksi melkein kaikki
liikenne kulkee fossiilisilla polttoaineilla. Kiinteässä energian-
tuotannossa vaihtoehtoja sentään on, ne ovat vain nykyistä kalliimpia.
Liikenteessä niitä vaihtoehtoja sen sijaan ei niin kamalasti ole,
joten siellä tarvitaan oikeasti jotain uutta. Toistaiseksi kuitenkin
teknologiatilanne näyttää vähän kehnolta.
- Ville
--
Ville Voipio, Dr.Tech., M.Sc. (EE)
Minua on myös kummastuttanut se, että mitä sitten tehdään kun nykyiset
atomimyllyt täytyy iän puolesta ajaa alas.. Käsittääkseni siihen ei pitäisi
enää kovin montaa vuotta mennä...? Vai meinataanko niitä vaan päivittää
jotenkin...?
-JL
Siis tuo vesihän voidaan ottaa talteen, hukkaanheittämisen sijasta. Ja
sitten muuttaa auton sisässä vedyksi, sähkön avulla!
Tätä pointtia ei ole mielestäni kukaan ajatellut!
Vetyä ei tarvitse välittää vetynä! Välitetään H2O ja muut epäpuhtaudet,
joista saamme sitten vetyä sähkön avulla. Sähköä saa vaikka
aurinkopaneeleista!
> Siis tuo vesihän voidaan ottaa talteen, hukkaanheittämisen sijasta. Ja
> sitten muuttaa auton sisässä vedyksi, sähkön avulla!
> Tätä pointtia ei ole mielestäni kukaan ajatellut!
> Vetyä ei tarvitse välittää vetynä! Välitetään H2O ja muut epäpuhtaudet,
> joista saamme sitten vetyä sähkön avulla. Sähköä saa vaikka
> aurinkopaneeleista!
Niin, otetaan esimerkiksi (edelleen) vaikka auto - se kun on kaikkeen
hyvä esimerkki :-)
Kuinka kauan luulisit tarvittavan autoa seisottaa auringossa, jotta
saadaan vetyä tarpeeksi vaikka yhden päivän (sanotaan vaikka 50km) ajoa
varten? Ei taida oikein kannattaa vedestä vedyksi muuttaa. Seisotat
viikon autoa, jotta pääset ajamaan yhtenä päivänä pikkumatkan....
--
-MR-
> Pidemmällä tähtäimellä hiilidioksidipäästöt laskee reilusti kunhan
> saadaan fuusiovoimalat käyttöön.
Entäpä suunnitelma B, jos tämä ei toteudukaan kohtuullisella aika-
jänteellä?
Ei se noin mene vaan näin:
Auton katolla on aurinkopaneelit, joista saadaan sähköä auton katolla
olevaan kuumailmapuhaltimeen.
Kuumailmapuhaltimella lämmitetään astiaa, jossa on vettä. Kun vesi kiehuu,
niin siinä olevat perunat kypsyvät. Auton bensiinimoottorin avulla tuotetaan
sähköä prosessiin, jolla kattilan vedestä erotetaan vetyä. Vety käytetään
polttokennossa tuottamaan sähköä potkurille, joka puhaltaa ilmaa auton
katolla olevaan purjeeseen. Vedyn palamisessa muodostunut vesi tiputetaan
takaisin kattilaan.
Mitäs sanotte?
-JL
Aika lyhyt huoltoväli. Perunat pitää vaihtaa puolen tunnin välein.
-- Lassi
No, ne voidaan korvata porkkanoilla.
-JL
Suosittelisin mieluummin koskeloa.
-- Lassi
Aurinkokennot ovat hyötysuhteeltaan huonoja. Aurinkokennon valmistamiseen
käytetään enemmän energiaa kuin siitä koko käyttöiän aikana saadaan ulos.
Vety pyrkii karkaamaan säiliöistä ja purkistoista, onhan se alkuaineista
kaikkein pienin.
Eikös perunat voisi saman tien kuoria ja polttaa kuoret häkäpöntössä josta
saatava kaasu sekoitettaisiin polttomoottorissa käytettävään vetyyn?
Koska kukaan ei näytä asiaa maininneen, niin kannattaa laittaa
sopivaan hakukoneeseen sanat "Shell" "Iceland" ja "hydrogen". Muutama
vuosi sitten Islannista kaavailtiin bensiinin täydellistä korvaamista
vedyllä, mukana projektissa ovat ainakin Shell ja
DaimlerChrysler. Islantihan on täydellinen kandidaatti koekentäksi,
koska siellä ei juuri tarvitse pohtia mistä turistit ja
läpikulkumatkalla olevat saavat bensaa.
Ainakin pari vuotta sitten projekti porskutti kovasti, nykystatuksesta
en tiedä.
--
Pertti Kellom\"aki, Tampere Univ. of Technology, Software Systems Lab
Totta, täytyy tehdä tarvittavat muutokset piirustuksiin...=)
-JL
> Aurinkokennot ovat hyötysuhteeltaan huonoja. Aurinkokennon valmistamiseen
> käytetään enemmän energiaa kuin siitä koko käyttöiän aikana saadaan ulos.
Liekö tilanne vieläkin tuo? Väite päti vielä muutamia vuosia sitten,
mutta en ole varma nykytilanteesta.
> Vety pyrkii karkaamaan säiliöistä ja purkistoista, onhan se alkuaineista
> kaikkein pienin.
Helium-molekyyli on pienempi, koska siinä on vain yksi atomi. Vety
asettuu kaksiatomisiksi molekyyleiksi. Heliumilla tehtäviä
tiiviysmittauksia varten on perustettu yksi haitek-firmakin.
-- Lassi
> Aika lyhyt huoltoväli. Perunat pitää vaihtaa puolen tunnin välein.
Pilvisellä säällä riittänee viikko.
--
/timo
Muotitaiteilija ja psykiatri jatkavat seikkailujaan Rayn uudessa
gigolodraamassa.
Onnetonta jos noin on. Tuo kyllä pistää kovasti epäilemään että minkä tähden
niitä valmistetaan. Avaruusaluksille tietty, onhan se helpompaa kuin isot
akut, mutta muutoin... Kun on näitä ekotaloja missä käytetään
aurinkopaneeleja. Tarkalleen ottaen kuinka paljon enemmän sen valmistukseen
kuluu kuin siitä saadaan irti? Ja mikä on keskimääräinen käyttöikä? Ei kai
siinä ole kuluvia osia, mutta eikö siitä sitten saada tehoa tarpeeksi
varastoitua. Mietin että mikä sitä käyttöikää lyhentää, ja mikä siinä
valmistuksessa syö energiaa. Mikä on itse asiassa aurinkokennon hyötysuhde?
Paljonko säteilystä saadaan talteen? Mitä auttaisi linssi joka kerää
suuremmalta alalta säteilyn ja keskittää sen yhteen aurinkokennon, tällöin
yksi kenno tekisi useamman kennon työn...
Kun tuli mieleen että jos hyötysuhde olisi plussan puolella niin voitaisiin
valmistaa niitä von Neumannin koneen periaatteella, eli nykyisen sukupolven
kennojen talteen ottama energia käytettäisiin uusien kennojen valmistukseen,
ja niiden tuottama energia taas uusien. Jossain vaiheessa olisi riittävä
määrä kennoja, että siitä saataisiin hyödynnettyä osa muuhunkin käyttöön, ja
siten saaataisiin tuotantoprosessia jatkettua kuitenkin. Mutta pahus,
tarvitaanhan siihen materiaaliakin. Ja kun se suhdekin on miinuksella. Huono
ajatuskoe.
> Aurinkokennot ovat hyötysuhteeltaan huonoja. Aurinkokennon valmistamiseen
> käytetään enemmän energiaa kuin siitä koko käyttöiän aikana saadaan ulos.
> Vety pyrkii karkaamaan säiliöistä ja purkistoista, onhan se alkuaineista
> kaikkein pienin.
Vähän aihetta sivuten, kuinkahan suuri on sellaisen aurinkovoimalan
hyötysuhde, jossa valo osoitetaan peileillä yhteen pisteeseen ja valon
keittämä neste pyörittää turbiineita? Uskoisin olevan huomattavasti parempi
kuin aurinkokennoilla, sillä melkein kaikki energia (?) saadaan muutettua
lämmöksi ja loppu riippuukin turbiinista+generaattorista.
--
Tero
Kyllä kuulostaa ihan mielenkiintoiselta, mutta helposti tulee sellaiset
kompastuskivet, kuten liikkuvat osat = kitkaa = hukkatehoa, lämpöä johtuu
pois = hukkatehoa. Mutta peilein käyttö on kyllä mielenkiintoinen ajatus.
Tietti pitäisi olla koneisto joka jatkuvasti suuntaa kaikki peilit
optimoidusti - riippuen vuodenajasta ja kellonajasta. Tätäkin sopii pohtia.
Kuten ehkä huomaat, myös itse kirjoitin saman tapaisen hahmotelma, jossa
linssillä kerätään euringonpaiste suuremmalta alueelta yhteen pienempään
aurinkopaneeliin. Sama toimisi tietty peileillä myös. Peilien valmistus on
halvempaa kuin aurinkokennojen, jos yhdellä kennolla kerättäisin yhdenksän
peilin voimin kymmenen paneelin teho, mikähän olisi hyötysuhde? Ei varmaan
huono...
> Tero Kontkanen <t...@SPAMFILTERmyrealbox.com> kirjoitti
>
>>Juha Lyytikainen wrote:
>>Vähän aihetta sivuten, kuinkahan suuri on sellaisen aurinkovoimalan
>>hyötysuhde, jossa valo osoitetaan peileillä yhteen pisteeseen ja valon
>>keittämä neste pyörittää turbiineita? Uskoisin olevan huomattavasti
>>
> parempi
>
>>kuin aurinkokennoilla, sillä melkein kaikki energia (?) saadaan muutettua
>>lämmöksi ja loppu riippuukin turbiinista+generaattorista.
>>
>
>
> Kyllä kuulostaa ihan mielenkiintoiselta, mutta helposti tulee sellaiset
> kompastuskivet, kuten liikkuvat osat = kitkaa = hukkatehoa, lämpöä johtuu
> .....ja plaaplaaaplaaaa
Ja kappas sellainen laitos on rakennettukkin koekäyttöön muistaakseni
jenkeissä ja muistaakseni/arvaus joskus 80 luvun loppuluolella.
Muistan lukeneene asiasta joskus taannoin lehdestä (olisikoollut TM?).
--
-MR-
> Juha Lyytikainen <juha.lyy...@elisa.fi> kirjoitti
>
>>Aurinkokennot ovat hyötysuhteeltaan huonoja. Aurinkokennon valmistamiseen
>>käytetään enemmän energiaa kuin siitä koko käyttöiän aikana saadaan ulos.
>>Vety pyrkii karkaamaan säiliöistä ja purkistoista, onhan se alkuaineista
>>kaikkein pienin.
>>
>
> Onnetonta jos noin on. Tuo kyllä pistää kovasti epäilemään että minkä tähden
> niitä valmistetaan. Avaruusaluksille tietty, onhan se helpompaa kuin isot
> akut, mutta muutoin... Kun on näitä ekotaloja missä käytetään
> aurinkopaneeleja. Tarkalleen ottaen kuinka paljon enemmän sen valmistukseen
> kuluu kuin siitä saadaan irti?
Mutta eipä noissa ekotaloissa tehdäkkään sähköä noilla paneeleilla, vaan
otetaan lämpö talteen. Siis järjestetään asunnon- ja käyttöveden
lämmitys aurinkovoimalla.
--
-MR-
>Ja kappas sellainen laitos on rakennettukkin koekäyttöön muistaakseni
>jenkeissä ja muistaakseni/arvaus joskus 80 luvun loppuluolella.
>
>Muistan lukeneene asiasta joskus taannoin lehdestä (olisikoollut TM?).
Jenkeissä jossain, etelässä, ja systeemin ensiökierrossa taisi pyöriä
veden sijasta natrium, hiukan korkemapi höyrystymispiste :)
> Juha Lyytikainen wrote:
>
> > Aurinkokennot ovat hyötysuhteeltaan huonoja. Aurinkokennon valmistamiseen
> > käytetään enemmän energiaa kuin siitä koko käyttöiän aikana saadaan ulos.
>
> Liekö tilanne vieläkin tuo? Väite päti vielä muutamia vuosia sitten,
> mutta en ole varma nykytilanteesta.
Olin 1999 luennolla Köpiksessä, jossa muudan Sveitsiläinen
aurinkopaneelivalmistaja puhui tuosta - ja kielsi väitteen, joten
ilmeisesti se ei ole ollut totta moneen vuoteen.
Sitaatti Thyssen-bausystem:in englanninkielisiltä kotisivuilta
(linkki löytyy osoitteesta www.thyssen-bausysteme.com)
"As the UNI-SOLAR®-solar cells contain less than 1µm of Silicon, much less
material and energy resources are needed to produce the cells: already
after less than 1.5 years, a UNI-SOLAR®-module has generated the energy
which was needed for its production."
Harri Tavaila
Googlella voi hakea loitsulla "solar power tower" kaikenlaisia
virityksiä.
Systeemin hyötysuhteesa on kolme erikseen optimoitavaa vaihetta:
1) keskitetyn lämmön siirtyminen nesteeseen ja pysyminen siinä
2) Carnot-hyötysuhde, joka on sitä parempi, mitä kuumemmaksi kerääjä
saadaan
3) generaattorien hyötysuhde, joka nykyisin on jo melko hyvä, yli 90%
Carnot-suhteesta
Jos tarvitsee mökilleen vain lämpöä, on nykyisin kaupallisesti saatavana
yli 30% hyötysuhteen kerääjiä.
-- Lassi
>Juha Lyytikainen wrote:
>
>> Aurinkokennot ovat hyötysuhteeltaan huonoja. Aurinkokennon
valmistamiseen
>> käytetään enemmän energiaa kuin siitä koko käyttöiän aikana saadaan
ulos.
>
>Liekö tilanne vieläkin tuo? Väite päti vielä muutamia vuosia sitten,
>mutta en ole varma nykytilanteesta.
>
Opiskelin noita aurinkoenergia-asioita kymmenen vuotta sitten (gradunikin
liittyi aurinkoenergiaan), ja jo silloin tilanne oli se, että silloiset
yksikide-piikennot tuottivat toiminta-aikanaan noin kaksi kertaa enemmän
energiaa kuin niiden valmistukseen kului (no aika huono suhde tosin
tuokin). Nykyään kennot ovat paljon ohuempia ja valmistustekniikat
muutenkin kehittyneempiä, joten tuo 2:1 lienee muuttunut jonnekin 10:1
nurkille.
Nuo väitteet, ettei aurinkokenno koskaan tuottaisi sen valmistukseen
tarvittavaa energiaa lienevät peräisin ajalta jolloin ensimmäisiä kennoja
valmistettiin "käsipelillä". Silloin tuo varmaan pitikin paikkansa.
Ana
> Aurinkokennot ovat hyötysuhteeltaan huonoja. Aurinkokennon valmistamiseen
Ja hyötysuhde sen kun huononee, kun saharan pöly peittää ne. Tosin on
Afrikassa varmaan toimettomia ihmisiä niitä puhdistamaan.
--
/timo
Entinen poikaystävä ponnistelee hienossa mustassa komediassa, joka alkaa
Nuoren kapinallisen elokuvateatteriesityksestä.
Tämä kuulostaa jo huomattavasti paremmalta... =) Uskoni aurinkoenergiaan
ehti romahti pariksi päiväksi, nyt uskon siihen jälleen vankasti.
Tuokin ongelma katoaa kuin itsestään kun valetaan ensin se koko
autiomaa betoniin, ainakaan raaka-aineesta ei ole pulaa..:) Sitten
vain siihen tukevan betonin päälle niitä kennoja energiaa tuottajaa ja
voilaa, meillä tulee sähköä kuin itsestään..:)
--
- Tommi -
Miten lienee tilanne koko kennostolla? Ja pitänee kai ne muidenkin
laitteiden (esim. akut) osuus laskea tähän energian käyttöön. Jostain on
jäänyt mieleeni että kennoston hyötysyhde määräytyy huonoimman kennon
mukaan? Mutua tämäkin.
Onko muuten pöytätuulettimien potkureiden muotoja laskemalla laskettu
mutkikkailla lausekkeilla, koneteholla tai muuten? Niiden hiljaisuudessa
on toivomisen varaa...
Halvimman tyyppisissä polttokennoissa on "pieni määrä platinaa"(HS). Siis
mikä on sen platinan osuus hinnasta? Kuinka monen euron arvosta sitä on
1kW kennossa? Jos osuus hinnasta on pieni, sarjatuotanto laskee
polttokennojen hinnat murto-osaan.
Ehkä on mahdollista pysyä tavallisissa alkuaineissa, mutta polttokennot
eivät koskaan ole tavallista ainetta.
> Varsinkaan jos se ei tarjoa mitään etuja akkulennokkiin verrattuna.
Onko sellaisiakin?
>Juomatermospullon
> kokoiseen tilaan ei parhaalla tahdollakaan montaa kymmentä grammaa vetyä
> saa, ei vaikka käyttäisi mitä tahansa olemassa tai edes realistisesti
> kuviteltavissa olevaa materiaalia.
Siis mikä on nestevedyn tiheys ja puristuuko se yhtä huonosti kuin
nestemäinen vesi?
Onko jossain nettisivustolla maol taulukoita laajempaa taulukkoa/laskuria
tälläisistä luvuista? Ihme on jos ei ole.
>> >> Mikä pitää pinnat erillään 10g:ssä?
>> >
>> > Siis termosastian tyhjöeristyksen pinnat 10 g:n kiihtyvyydessäkö?
>> > Aineen mekaaninen lujuus.
>>
>> Pohdin vain mikä aine on mahdollisimman lujaa ja samalla mahdollisimman
>> huonosti lämpöä johtavaa.
> Ei mikään yksittäinen aine.
Siis täytyykö tyhjiön pitäviä pintoja erottaa useampi aine? Joku
keramiikka voisi olla sopiva kompromissi puristuslujuuden(max),
painon(min), tilavuuden(min) ja lämmönjohtavuuden(min) välillä.
> Säiliö pitää tehdä kerrosrakenteiseksi. Kryogeeninen hiilikuitusäiliö,
> jossa on tyhjö- tai joku eksoottinen
> aerogeelieristys
Eikö kylmyydessä kaasukuplat nesteydy--> rakenne litisty-->
lämmönjohtavuus kasva?
>voisi olla aika lähellä nykytekniikan huippua.
Muistaakseni helium myös johtaa lämpöä paremmin kuin ilma, joten jäähdytys
olisi tehokkaampaa tietyissä oloissa. Todella nopeasti pyörivässä isossa
ja harvassa sähkömoottorissa kitkan vähennys olisi merkittävä. Kitkaa ja
varsinkin ääntä vähentäisi edelleen jos helium olisi alipaineessa.
Heliumin käyttö tuskin olisi käytännöllistä minkään tavallisen moottorin
kanssa. Luultavasti moottori pitäisi alusta asti rakentaa heliumille.
Timanttipinnoituksilla tai teflonilla sähkömoottorin saisi toimimaan liki
tyhjiössä, jolloin sähköä voisi johtaa etenkin liikkuviin osiin vailla
kontaktia.
Kupari on ehkä 2. paras sähkönjohde hopean jälkeen, mutta tulisiko
alumiinilla tai sähköä johtavalla muovilla parempi teho/paino suhde?
Mikko Heiska wrote:
>
> Viestissä <3CF3638F...@iki.fi.invalid>, "Mika N."
> <iso...@iki.fi.invalid> kirjoitti:
> > Perinteiset oikosulkumoottorit ovat yleensä melko painavia, koska
> > ankkurikin on käytännössä rautaa.
> > Taasen hiiliharja koneet, harjattomat DC-koneet yms. tyypit ovat taasen
> > hyvinkin kevyitä.
> Jos tietynlaisen sähkö- tai mäntämoottorin liikkuvien osien tilaan lisäisi
> heliumia, se luultavasti tekisi laitteesta vähän hiljaisemman ja
> tehokkaamman. Kun esim. kampiakseli heliumin keveyden vuoksi liikuttaa
> tietyssä tilassa vähemmän grammoja, niin luulisi syntyvän vähemmän
> ääntä(?).
Miksi päättelet helium täytteen hiljentävän sähkömoottorin käyntiääntä?
> Muistaakseni helium myös johtaa lämpöä paremmin kuin ilma, joten jäähdytys
> olisi tehokkaampaa tietyissä oloissa. Todella nopeasti pyörivässä isossa
> ja harvassa sähkömoottorissa kitkan vähennys olisi merkittävä.
> Kitkaa ja varsinkin ääntä vähentäisi edelleen jos helium olisi alipaineessa.
Vetyä käytetään ymmärtääkseni megawatti-luokan generaattoreiden
jäähdyttämiseen.
Sähkömoottorissa sen sisällä oleva kaasun aiheuttama vastus on
merkityksetön, suurimman vastuksen aiheuttaa tavallisesti jäähdytys
puhallin.
Myöskin kaasutäyte on jäähdytys mielessä viraton jollei lämpö siirry
ankkurista yms. muualle.
> Heliumin käyttö tuskin olisi käytännöllistä minkään tavallisen moottorin
> kanssa. Luultavasti moottori pitäisi alusta asti rakentaa heliumille.
Aivan.
> Timanttipinnoituksilla tai teflonilla sähkömoottorin saisi toimimaan liki
> tyhjiössä, jolloin sähköä voisi johtaa etenkin liikkuviin osiin vailla
> kontaktia.
Tarkoittanet, lähes ilman kitkaa?
Tyhjiössä on edelleen se lämmön siirtymisen ongelma, eli ainoa lämmön
siirtymistapa tyhjiössä olisi säteileminen.
> Kupari on ehkä 2. paras sähkönjohde hopean jälkeen, mutta tulisiko
> alumiinilla tai sähköä johtavalla muovilla parempi teho/paino suhde?
Alumiinin ongelma on sen suurempi resistiivisyys, joten siitä tehty
johdin pitää olla paksumpi(painavampi) ollakseen yhtä hyvä sähkön johde.
Muovit eivät taasen johda lämpöä joka syntyy moottorissa häviöiden
seurauksena.
73'de
Mika
> > Timanttipinnoituksilla tai teflonilla sähkömoottorin saisi toimimaan liki
> > tyhjiössä, jolloin sähköä voisi johtaa etenkin liikkuviin osiin vailla
> > kontaktia.
>
> Tarkoittanet, lähes ilman kitkaa?
Jos laakerointikitkaa lähdetään poistamaan, niin isommassa koneessa
magneettilaakeri lienee järkevin vaihtoehto. Teflonin voi unohtaa,
sen kulutuskestävyys kuormitettuna ei ole kovin hyvä. Timanttipinnoitus
on kyllä hyvä, ja Diarc varmasti sellaisen mielellään tekee :)
Nuo laakerointihäviöt ovat kuitenkin isommassa koneessa kovin pieni
osa kokonaishäviöitä.
> > Kupari on ehkä 2. paras sähkönjohde hopean jälkeen, mutta tulisiko
> > alumiinilla tai sähköä johtavalla muovilla parempi teho/paino suhde?
>
> Alumiinin ongelma on sen suurempi resistiivisyys, joten siitä tehty
> johdin pitää olla paksumpi(painavampi) ollakseen yhtä hyvä sähkön johde.
Pitipä katsoa taulukosta. Tässä dataa:
Hopea: 1.59x10^-8 ohm.m 10.5x10^3 kg/m3
Kupari: 1.68x10^-8 ohm.m 9.0x10^3 kg/m3
Alumiini: 2.66x10^-8 ohm.m 2.7x10^3 kg/m3
Olennainen asiahan tässä olisi tuon resistiivisyyden ja tiheyden tulo.
Mitä pienempi resistiivisyys, sitä ohuempi lanka. Mitä pienempi tiheys,
sitä kevyempi lanka. Jos noista lasketaan tulot, saadaan:
Hopea: 1.67x10^-4 kg.ohm/m2
Kupari: 1.51x10^-4 kg.ohm/m2
Alumiini: 0.72x10^-4 kg.ohm/m2
Toisin sanoen alumiini on reilusti parempaa tässä suhteessa kuin kupari.
Harjoitustehtäväksi jätetään sen miettiminen, miksi suurjännitetolpissa
kulkee alumiinikaapelia.
Alumiinia ei kuitenkaan ilmeisesti käytetä roottorikäämityksissä. Syynä
voisi olla lämmönjohtavuus. Alumiinin lämmönjohtavuus on puolet kuparin
lämmönjohtavuudesta, jolloin käämit kuumenevat enemmän. Kun tarvitaan
vielä paksummat käämit, johtumiseen tarvittava matkakin pitenee, mikä
edelleen lisää lämpenemistä.
Kaikista alkuaineista muuten tuon resistiivisyyden ja tiheyden tulon
osalta paras pää:
Natrium: 0.41x10^-4 kg.ohm/m2
Litium: 0.43x10^-4 kg.ohm/m2
Kalium: 0.53x10^-4 kg.ohm/m2
Kalsium: 0.61x10^-4 kg.ohm/m2
Alumiini: 0.72x10^-4 kg.ohm/m2
Beryllium: 0.74x10^-4 kg.ohm/m2
Magnesium: 0.77x10^-4 kg.ohm/m2
Noiden jälkeen taitaakin sitten olla aika pitkä väli ennen kuparia
ja hopeaa. Alkuainetaulukosta katsottuna tuo alumiini on vähän outo
lintu, se majailee puolijohteitten keskellä. Muut ovat I- ja II-ryhmän
varsin reaktiivisia alkuaineita. Natrium, litium, kalium, kalsium ja
beryllium eivät oikein viihdy metalleina, niillä on hauskoja ja
vauhdikkaita reaktioita hapen ja veden kanssa. Beryllium on lisäksi
erittäin myrkyllistä (tai nimenomaan BeO on myrkyllistä).
Näitä käytetään kyllä lisäaineina monessakin metalliseoksessa,
berylliumkupari on hyvinkin käytetty materiaali. Alumiini ja
magnesiumkin ovat kyllä reaktiivisia, mutta ne muodostavat päälleen
oksidipinnan, joka suojaa niitä. Lisäksi AlMg-seoksilla on paljon
hyviä mekaanisia ominaisuuksia (duralia voi jopa karkaista). Jos
lämmönjohtavuutta haetaan, kalsium ja beryllium ovat siinä hyviä.
> Muovit eivät taasen johda lämpöä joka syntyy moottorissa häviöiden
> seurauksena.
Johtavien polymeerien sähkönjohtavuudet ovat kertaluokkatolkulla huonompia
kuin metalleilla.
Summa summarum: kuparin korvaaminen hopealla voisi ehkä tuoda etuja,
muilla materiaaleilla ei nykyrakenteessa ole paljon tekemistä.
Kuparin seostaminen vaikkapa berylliumilla voi olla fiksua. (Ja
niin tehdäänkin, ei tuo puhdasta kuparia ole.)
- Ville
--
Ville Voipio, Dr.Tech., M.Sc. (EE)
En varsinaisesti päättele, mutta on syytä olettaa mutulla. Typen
heliumilla korvaavat sukeltajat kuulostavat kimeiltä. Voin vain arvailla
syitä. Siinä voi olla myös otsikkoon liittymättömiä syitä.
-Äänieristys vähentää korkeita ääniä parhaiten.
-Ehkä kaasun liikuttamisesta syntyvän äänen voimakkuus riippuu
liikutetusta massasta.
-heliumin pienempi "ilman"vastus vähentää aerodynamiikan osuutta
värinöistä.
-Ehkä ilmassa tulee turbulenssia tilanteissa, joissa heliumissa ei sitä
välttämättä tule.
>> Muistaakseni helium myös johtaa lämpöä paremmin kuin ilma, joten
>> jäähdytys olisi tehokkaampaa tietyissä oloissa. Todella nopeasti
>> pyörivässä isossa ja harvassa sähkömoottorissa kitkan vähennys olisi
>> merkittävä. Kitkaa ja varsinkin ääntä vähentäisi edelleen jos helium
>> olisi alipaineessa.
> Sähkömoottorissa sen sisällä oleva kaasun aiheuttama vastus on
> merkityksetön,
Tuota pitäisi selvittää johtamalla pullosta heliumia erilaisiin
hyvinvoideltuihin, mutta kitkaisiin sähkömoottoreihin. Kaasunvastusta
lisää osien toistensa ohittaminen pienessä tilassa.
>suurimman vastuksen aiheuttaa tavallisesti jäähdytys
> puhallin.
Millaisissa sähkömoottoreissa on se puhallin?
> Myöskin kaasutäyte on jäähdytys mielessä viraton jollei lämpö siirry
> ankkurista yms. muualle.
Lämpö poistuu koko pinnasta. Lentolaitteissa erityisen tehokkaasti.
>> Timanttipinnoituksilla tai teflonilla sähkömoottorin saisi toimimaan
>> liki tyhjiössä, jolloin sähköä voisi johtaa etenkin liikkuviin osiin
>> vailla kontaktia.
>
> Tarkoittanet, lähes ilman kitkaa?
Tyhjiö vie öljyt, joten täytyy voidella muuten.
Kuulemma satelliiteissa on käytetty teflonia.
> Tyhjiössä on edelleen se lämmön siirtymisen ongelma, eli ainoa lämmön
> siirtymistapa tyhjiössä olisi säteileminen.
...ja johtuminen
Pitää käyttää mustaa väriä.
Kuinka suuri osa lämmöstä syntyy ilmanvastuksesta?
Litra ilmaa painaa 1,2 g
200dm sähkömoottorissa lienee 100g ilmaa, joka kulkee kovaa vauhtia
eestaas ja ympäri...
Mikko Heiska wrote:
>
> Mitä sähkömoottoreihin tulee, pöytätuulettimessa häviöiden puolitus ja
> teho/paino suhteen kymmenkertaistaminen ei välttämättä maksa itseään
> takaisin jos hinta tuplaantuu. Mutta esim. autoissa, lentokoneissa ja
> sähköhelikoptereissa kannattaa tehdä vähän paremmin ja kalliimmin. Jos
> kansanautossa ei voi olla nanoputkia tai hiilikuitua (ehkä joskus voi?),
> niin tasoa voinee parantaa kohtuuhintaisten aineiden parhaisiin.
Tuota tarkoitinkin, eli homman pitää toimia 'hyvillä' ja 'halvoilla'
aineilla (ei välttämättä kaikkein halvimmalla kierrätysromuraudalla),
jotta siitä saisi aikaan kuluttajatuotteita. Lentokoneissa ja muissa
kalliimmissa laitteissa tietysti käytetään nykyäänkin
huippumateriaaleja.
> > Varsinkaan jos se ei tarjoa mitään etuja akkulennokkiin verrattuna.
>
> Onko sellaisiakin?
On toki, radio-ohjattavien lentokoneiden harrastajat käyttävät nykyään
paljon akkulennokkeja. Ihan kohtuubudjeteilla niillä on lentoaikaa
parhaimmillaan tuollaiset 40 minuuttia. Tarkemmat tiedot löydät alan
harrastajien kotisivuilta, jos kiinnostaa.
> Siis mikä on nestevedyn tiheys ja puristuuko se yhtä huonosti kuin
> nestemäinen vesi?
70 kg/m^3 [http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/hydrogen.html],
puristuvuudesta en tiedä, mutta se on joka tapauksessa merkityksetöntä
käytettävissä olevilla paineilla. Jossain taisi olla puhetta kiinteästä
vedystä, jonka tiheys on veden tiheyden luokkaa ja vaadittava paine 100
GPa:n luokkaa. Siinä on säiliönrakentajille kinkkinen pala purtavaksi.
:)
> Onko jossain nettisivustolla maol taulukoita laajempaa taulukkoa/laskuria
> tälläisistä luvuista? Ihme on jos ei ole.
Googlella löytyi yli 10 sivullista linkkejä, mukaan lukien ylläoleva,
hakusanoilla 'liquid hydrogen density'.
> > Säiliö pitää tehdä kerrosrakenteiseksi. Kryogeeninen hiilikuitusäiliö,
> > jossa on tyhjö- tai joku eksoottinen
>
> > aerogeelieristys
>
> Eikö kylmyydessä kaasukuplat nesteydy--> rakenne litisty-->
> lämmönjohtavuus kasva?
Käsittääkseni sopivan aerogeelin huokoset voi ainakin teoriassa pumpata
tyhjiksi kaasusta. Jossain oli juttua, että sellainen aine voisi olla
ilmaa kevyempää mutta silti kiinteää.
Hannu Koskenvaara
Mikko Heiska wrote:
>
> >suurimman vastuksen aiheuttaa tavallisesti jäähdytys
> > puhallin.
>
> Millaisissa sähkömoottoreissa on se puhallin?
Käytännössä kaikissa nyrkkiä suuremmissa.
> > Myöskin kaasutäyte on jäähdytys mielessä viraton jollei lämpö siirry
> > ankkurista yms. muualle.
>
> Lämpö poistuu koko pinnasta. Lentolaitteissa erityisen tehokkaasti.
Ankkuri on se moottorin pyörivä osa. Siitä ei lämpö siirry pois
ollenkaan tehokkaasti, ellei sen ympärille järjestetä kaasuvirtausta.
Staattorista lämpö on kyllä helppo ohjata koneen ulkopinnalle.
> Tyhjiö vie öljyt, joten täytyy voidella muuten.
> Kuulemma satelliiteissa on käytetty teflonia.
Vähänkin suuremman moottorin hyötysuhde on helposti selvästi yli 90 %.
Tuntuu vähän näpertelyltä alkaa parantamaan sitä monimutkaisilla
tyhjökonstruktioilla. Enemmän säästöä saa useimmiten aikaan suuntaamalla
parannukset järjestelmän muihin osiin.
Tuuletushäviöillä on merkitystä lähinnä valtavan suurissa
generaattoreissa (ainakin Olkiluodon ydinvoimaloissa on sellaiset,
olivatko ne nyt jotain 900 MVA:n koneita). Niissä käytetäänkin
vetyjäähdytystä osittain pienemmän virtausvastuksen takia. Muistaakseni
olen nänhyt jossain tuollaisten generaattorien hyötysuhteelle arvon 99
%.
> > Tyhjiössä on edelleen se lämmön siirtymisen ongelma, eli ainoa lämmön
> > siirtymistapa tyhjiössä olisi säteileminen.
>
> ...ja johtuminen
Ei lämpö johdu sähkömoottorin roottorista muuten kuin akselia pitkin. Se
ei ole riittävän tehokasta.
> Pitää käyttää mustaa väriä.
Ei se auta. Jos sillä olisi merkitystä, roottorit varmasti maalattaisiin
mustiksi.
> Kuinka suuri osa lämmöstä syntyy ilmanvastuksesta?
Tuuletushäviöt lienevät yksi suurimpia moottorin häviöitä. Lämpö tosin
syntyy johtimissa koneen kuormituksen seurauksena, ei suoraan ilman
hankauksesta.
> Litra ilmaa painaa 1,2 g
> 200dm sähkömoottorissa lienee 100g ilmaa, joka kulkee kovaa vauhtia
> eestaas ja ympäri...
200 dm^3:n sähkömoottorin läpi pumpataan ilmaa perstuntumalla arvioiden
kymmeniä kuutiometrejä minuutissa. Se vie vähän energiaa, mutta ellei
sitä tee, moottori palaa.
Hannu Koskenvaara
> Käsittääkseni sopivan aerogeelin huokoset voi ainakin teoriassa pumpata
> tyhjiksi kaasusta. Jossain oli juttua, että sellainen aine voisi olla
> ilmaa kevyempää mutta silti kiinteää.
Teoriassa näin voitaisiin tehdä, nykyisillä aerogeeleillä ei vielä
puristuskestävyyden rajoissa onnistu. Ilmaa kevyempiä aerogeelejä
kyllä saadaan aikaan laittamalla sinne heliumkuplia.
--
/* * * Otto J. Makela <o...@iki.fi> * * * * * * * * * * * * * * * */
/* Phone: +358 40 765 5772, FAX: +358 2040 64652, ICBM: 60N 25E */
/* Mail: Mechelininkatu 26 B 27, FIN-00100 Helsinki, FINLAND */
/* * * Computers Rule 01001111 01001011 * * * * * * * * * * * * */
> Teoriassa näin voitaisiin tehdä, nykyisillä aerogeeleillä ei vielä
> puristuskestävyyden rajoissa onnistu. Ilmaa kevyempiä aerogeelejä
> kyllä saadaan aikaan laittamalla sinne heliumkuplia.
Mikähän on heliumin diffuusionopeus aerogeelistä? Seinämäthän ovat
ohuita ja helium liukasta, joten jonkin ajan kuluttua heliumin
osapaineet kummallakin puolella ovat samat, ts. paine on laskenut
kuplissa. Muut kaasut tuskin (vetyä ehkä lukuunottamatta) tuolla
mitenkään mitattavasti diffusoituvat.
Hassu ajatus; heliumilla täytetty aerogeeli romahtaa kasaan, kun
paine sen sisällä on laskenut liikaa. Heliumin osapaine ilmassa kun
on kovin pieni.
No juu, tarvittava aika voi olla 10^9 vuotta tai jotain muuta hehkeää.
Kunhan tuli vain mieleen :)
> o...@iki.fi (Otto J. Makela) writes:
> > Teoriassa näin voitaisiin tehdä, nykyisillä aerogeeleillä ei vielä
> > puristuskestävyyden rajoissa onnistu. Ilmaa kevyempiä aerogeelejä
> > kyllä saadaan aikaan laittamalla sinne heliumkuplia.
>
> Hassu ajatus; heliumilla täytetty aerogeeli romahtaa kasaan, kun
> paine sen sisällä on laskenut liikaa. Heliumin osapaine ilmassa kun
> on kovin pieni.
>
> No juu, tarvittava aika voi olla 10^9 vuotta tai jotain muuta hehkeää.
> Kunhan tuli vain mieleen :)
Ei tuo minusta ole mitenkään kaukaa haettu ajatus. Eräässä
syvänmeren tutkimusprojektissa jossa sukeltajat paineistettiin 200m
syvyyteen sukelluskelloon helioxilla siitä tuli kaiken näköisiä
ongelmia kun lamput ja kuvaputket vuotivat heliumia sisään.
Painetta laskiessa sukeltajien kellot räjähtivät.
1960-luku, Cousteau mukana, en muista tarkempia yksityiskohtia.
Koskas Malmilla asui se zeppeliini? Siinähän oli myös heliumia
sisällä ja sitä hävisi <epäselvää mutinaa> kuutiota päivässä.