Lagra energi i bränd kalk?

Hej.

Jag läser på LTH i Lund och funderar på att bygga en solfångare som koncentrerar solen till en brännpunkt och nå en temperatur på ca 1000-1500 grader och på det viset kunna bränna kalksten till CaO.

De brända kalken har ett energivärde på lite mer än 300 kWh per ton och kalksten kostar ca 400 kr/ton.

Bränsle CaO Vatten Ved Kol Olja Bensin Naturgas Uran
kWh/ton 300 60 4500 830 11700 12200 14000 5,30E+07
kg/m3 1000 1000 450 800 930 950 ? ?

Det innebär att om jag kan bränna ca 15 ton varje sommar och lagrar den i
lufttäta oljefat kan jag värma mitt hus nästan gratis varje vinter.

När våren kommer och jag har ca 15 ton släckt kalk Ca(OH)2 så är det bara att börja bränna den igen, men att bränna kalciumhydroxid kräver bara en temperatur på ca 500-600 grader så efter första gången blir det betydligt lättare att lagra energi.

Frågan är hur stor parabolisk solfångare som jag behöver bygga, för att hinna bränna 15 ton kalksten på en sommar?

NASA har provat att bränna och släcka kalk ca 1000 ggr och verkningsgraden sjönk enbart ca 4 % pga föroreningar så när man en gång köpt kalken kan man använda den resten av sitt liv till energilagring förmodligen.

Jag har hittat en PDF-rapport som NASA gjorde om energilagring i CaO.

http://purl.access.gpo.gov/GPO/LPS58424

Är det någon mer som funderat i dessa banor?

Har någon annan provat detta?

Vet någon här om någon har testat detta förut?


Jag skulle vilja komma i kontakt med någon som har ett vattenkraftverk/vindkraftverk och som skulle vilja lagra energi. Det skulle vara intressant att få prova att bränna kalk för energilagring och se vilka resultat man kan få.

Regards Magi / LTH

Räcker 4500 kWh till att värma huset ett helt år? Låter lite väl lite kanske. 20000 kWh ligger nog närmare sanningen.

Pga låg verkningsgrad så tror jag att du behöver ha en solfångare på bortåt 20 kvadratmeter för att få tillräckligt med värme för att bränna denna mängd kalk på de få soldagar man har varje år. Tänk på att du förmodligen inte får tillräckligt hög temperatur under mulna dagar.

Det stämmer.

Jag har tittat på energihus men eftersom man kan bränna året runt samt använda vindkraft blir parabol ytan inte nödvändigtvis så stor

För att hinna bränna tillräckligt med kalk för en vinter med solparabol behövs ca 15-20 m2.
Men man kan ju ha ett litet vindkraftverk också med brännugn.

http://www.varmepumpsforum.com/vpfor...494.0/all.html

Jag har pratat med folk på tex Nordkalk och de tror också att det är möjligt.
Man borde nog göra lite tester för lagringsmängder ca 10-20 m3 kalk är inte omöjligt att hantera och vid släckning får man ca 400 C grader så man kan driva en ångmaskin/sterlingmotor och driva en generator.

Ett komplett system kan alltså ge både värme och el året runt.
Det handlar i grunden om att kunna hantera detta i pulverform i lufttäta system med tex transportskruvar.
En annan sak är hur man ska utföra torkningen efter släckning men det går säkert att lösa problemet på något sätt.


Regards Magi

Jag bor i ett extremt soligt land, typ 11-13 timmar gassande sol om dan 300 dar om året. Hur skulle det ändra kalkylen? Och det faktum att man inte alls har nåt behov av lagrad värme, tvärtom, hur mycket effekt förlorar man (och vad kostar investeringen i nödvändig utrustning) att omvandla det till elektricitet under strömlösa nätter?

Hej.

Jag har inte själv testat verkningsgrad på tekniken och jag tror inte det idag finns en färdig utrustning på ett komplett system.

Eftersom du tydligen kan bränna kalk nästan året runt med hög verkningsgrad kommer du förmodligen inte att ha några problem med att hålla ett konstant lager/buffert av bränd kalk.

Det beror lite på om hur mycket av el-energin som du behöver.
Om du har ett stort behov av el till kylanläggningar så får man anpassa parabol och lager efter det.

Kan du ge mig lite siffror på energibehovet per dag/månad eller år i kWh?

Utrustningen får man ta fram som prototyp då det , vad jag vet, inte finns något färdigt.

Men jag tror det finns en potential i att ta fram en testanläggning för marknaden.

För att jag ska kunna höfta till en kostnad på en anläggning till dig så behöver jag lite energi-behov siffror.

Regards Magi

Jag skulle inte använda det för egen skull eftersom jag nog behöver dieselgeneratorn på 5 kW för min egen bekvämlighet hemma i alla fall. Men om detta är så billigt och enkelt att hantera som det verkar, så finns det en ENORM potential. Det finns mer än en MILJARD människor som skulle ha nytta av detta om det är så billigt att man har råd med det när en inkomst ligger på knappt en dollar om dagern. Folk kan gå samman byvis och det finns biståndspengar som kan subventionera.

För det första vore det intressant som ett alternativ till att samla ved för matlagning (vilket är mödosamt och förstör naturen). Om man nu kan koka vatten med värmen från dessa stenar. Värme har man ju gott om i form av solsken, men om man kan koncentrera värmen så man kan koka vatten/steka mat när man vill dag som natt, så har man skapat en stor nytta. Världens alla miljöbiståndsmiljarder skulle regna över dig om detta skulle slå!

För det andra vore det intressant om man kunde omvandla energin till elektricitet. Det behöver bara räcka till dämpad nattbelysning och radio/CD-spelare och vara billigare än generator eller ficklamps- eller bilbatterier för att vara sensationellt. Men det kräver väl avsevärt dyrare tilläggsutrustning i form av en ångturbin, eller? Det kan ändå vara attraktivt bara det är billigare än alternativen som sagt.

Det här verkar ha flera U-landsfördelar som man kanske inte tänker på i I-länderna. Det är lätt att använda och underhålla, antar jag. Och utustningen verkar inte vara stöldbegärlig: en plåttratt och några kalkstenar. Inte ens en liten ångturbin betingar väl nåt nämvärt andrahandsvärde eftersom den generella användbarheten är begränsad. Så korrupta politiker lär inte se det som en attraktiv inkomstkälla att stjäla dem.

Låt oss göra en liten preliminär översiktlig produktionskostnadskalkyl!
Vad kostar det att tillverka solfångaren (vilket material som stomme, som reflekterande ytbeläggning, hur ska det skäras och böjas, hur ska ytbeläggningen anbringas)? Vad är inköpspriset samt volymen/vikten på kalkstenarna (transportkostnad)?

Kan du fylla en order på en miljon anläggningar, till att börja med?

--------------------------------------------------------

Du skulle kunna ha ett mindre vindkraftverk och en parabol som kontinuerligt håller ett lager av bränd kalk.

Sedan behöver du bara en ångmaskin med generator för att kontinuerligt tillverka el.

Solfångare kan man enkelt tillverka genom att göra ett parabol tråg av en vit böjbar yta eller att gräva ut en i en sluttning eller i afrika i marken.

Parabolkrökningen på ramen gör man enkelt med 2 spik och ett snöre.
Problemet är att det nog behövs ett vacuumrör men i typ afrika kanske det inte behövs.

Kalksten finns på de flesta platser och världsdelar på jorden men de har tydligen bara använt det till cement odyl och missat att det kan användas till energilagring i typ 3000 år.

Så det skall gå att få tag på kalksten till lokala priser.

Men jag är ganska övertygad om att ett fungerande system skulle intressera I-världen då marknaden för självhushållning av värme och el nog skulle intressera många.

Priser på en anläggning har jag lite svårt att höfta fram.

Om någon vill göra en testanläggning hjälper jag gärna till.

Jag är Civil Ingenjör i Teknisk Fysik från LTH.

Regards Magi

Jag ser en reell potential att driva vinstgivande företag eller jobba som konsult med det här i Afrika. Det är billigt, enkelt, robust och kan användas för att förbättra både folks levnadsstandard och miljön (minskad vedanvändning). Dels kan det funka rent marknadsmässigt, men framförallt så finns det mer biståndspengar i världen än vad biståndsorganisationerna vet vad de ska göra av på. Med det här kan man få del av den jättekakan och få skattefri amerikansk ingenjörslön plus traktamente (typ 50 000 kr rent i månaden). Jag skojar inte, det är så det går till! Det finns skolfröknar (för franska barn) här som tjänar såna belopp.

Grejen är att på Afrikas vida savanner finns det gott om sol. Vind är däremot inte garanterat. Vindkraftverk kostar pengar och sånt finns nästan inte alls. Allt som inte är nödvändigt är uteslutet!

Låter ju hur enkelt som helst! Sånt lekte ju jag med som barn...

Jag hade inte ens tänkt tanken att det skulle kunna tillverkas i Afrika, det är ju en strålande ide eftersom arbetskraftskostnaderna i stan är ca 10 kr per arbetare och 10-timmars arbetsdag, och i byarna ännu mycket lägre.

Men det krävs ju temperaturer på 600 grader (antag att man bränner kalken industriellt första gången). Kräver inte det spegelblanka ytor? Inte för att det är nåt problem. Det finns ju t.ex. aluminiumfolie!

Hur fördelar man solstrålningen över hela kalken och inte bara till en liten punkt? Mosas den till ett pulver eller hur kommer värmen in i stenarna? Jag skulle behöva en noggrannare praktisk beskrivning av processen för att riktigt fatta.

Hmm, vilken funktion fyller det? Tänk på att det inte finns några hinder alls för att importera komponenter. De flesta artificiella föremål som finns i Afrika är importerade eftersom produktionskapacitet i ordets vidaste mening saknas här.

Jo, här i Guinea finns en jättestor lättillgänglig fyndighet av kalk nära huvudstaden. Men pga diverse afrikanska problem så utvinns ingenting av det. Istället importerar man massor, en av de största importartiklarna räknat i ton faktiskt.

Helt otroligt! Det gör att man inte tror att det sant. Finns det ingen svår hake med det här?

Säkert, men U-landsmarknaden är en nisch som inte är att förglömma.

Bara jag förstår vilka komponenter som behövs, så kan jag nog luska ut tillverkningskostnaden.

Och jag är civilekonom bosatt i Afrika, så vi kan komplettera varandra om du vill kommersialisera det här!

Första gången man bränner kalksten har man i bästa fall en verkningsgrad på förbränningen på ca 30 % men kan man sedan lagra bränd och släckt kalk i lufttäta påsar/behållare så att koldioxiden inte kommer åt så behöver bara en förbrännings temp på ca 550 C grader vilket också ökar verkningsgraden en hel del.
Det går nog med vitkalkade ytor men aluminiumytor är ju naturligtvis att föredra.


I ett parabol tråg får man en avlång förbränningpunkt längst med tråget.
Kalken ska pulvriseras vilket ofta också är en vanlig variant iaf i sverige.
Man kan med fördel transportera pulvret med transportskruvar i ett svart keramikrör som man har placerat i den avlånga förbränningslinjen.

Man masstillverkar billiga vacuumrör i kina för solvärme men då de ska tåla ganska höga temperaturer kan det vara en fördel att kanske byta ut inner röret i vacuumröret för att klara temperaturen vid första förbränningen men det är inte säkert att det är nödvändigt.
Det kan gå med orginal vacuum rör bara man övervakar eller automatiserar med termostat så att man håller temp under iaf 1100 C grader.
Vacuum röret är till för att säkert komma upp i temperatur i brännpunkten.

Jag har talat med folk från Nordkalk osv och de ser inga direkta problem som skulle vara svåra att lösa men man kan ju inte helt säkert veta innan man provat ordentligt.


Jag skulle mer än gärna vilja göra en insats för mänskligheten.

Kontakta mig gärna.

MSN / spidg@hotmail.com

Regards Magi

Hm, hela konceptet är intressant, inte minst för den betydelse det hela kan få för just fattiga länder. Där det finns brist på något så kan man ju tjäna pengar.

Felet med en parabolisk fördjupning i marken är att brännpunkten ändras med solens höjd.

Men hur skulle det fungera om man hade en sekundär reflektor (också parabolformad) upphängd ovanför, och istället flyttar denna för att bibehålla fokus på en brännare nere i fördjupningen? Det hela ser alltså ut som ett spegelteleskop. Tänker jag rätt?

CaCO3 sönderfaller vid 900 grader celsius, vilket är bra mycket svårare att få till än Ca(OH)2's 580. Man måste ha 3,6X mer solenergi/yta för att uppnå det.
Ca(OH)2 är väl inte dyrt?

Idén är ju att man bränner kalken industriellt första gången, eller köper släkt kalk från början och bränner i anläggningen, sak samma.

Jag tror absolut på den här idén som ett bättre alternativ till värmepumpen här uppe i norr. Det verkar enkelt, sinnrikt och faktiskt genomförbart med inte alltför många år av utveckling.
I U-världen är det ju främst el som är intressant, och där känner jag mig något mer tveksam, åtminstone till system till enskilda hushåll.
En stor anläggning till en hel by, med personal som kan underhålla den skulle möjligtvis funka. Men här känns som att vi har betydligt fler hinder att kliva över innan det finns en färdig produkt.

Magi har inga skisser eller någon utförligare beskrivning av apparaturen? Det här verkar ju definitivt som något som kan bli något.
Det jag mest undrar över är hur kalket skall transporteras i anläggningen, det måste exempelvis ske olika fort beroende på hur stark solen är, eller?

Jag är fortfarande studerande, civilingenjör kemiteknik.

Jag pratar om paraboliska tråg som är avlånga paraboliska ytor men en brännpunkt som följer trågets längd.

http://www.solarserver.de/lexikon/pa...aftwerk-e.html

Dessa är enkla att tillverka och behöver bara ställas in en gång om dagen i vinkel mot solbanan.


Det går nog men verkningsgraden blir kanske inte så bra.
Men då kan man ju lika bra bygga en riktig parabol eller många små paraboler på en ställning.


Kalksten kostar i Sverige ca 300 kr/ton.
Ca(OH)2 kostar i Sverige ca 2000 kr/ton.

Regards Magi