Буш обявил о переходе на этанол в качестве топлива

[f_evgeny]

2 А/Ч - это 2 ампера в течении одного часа или 1 ампер в течении 2- часов, ну и т.д. Получить энергию просто по емкости, конечно же нельзя, именно по этому я и привел напряжение - 11 вольт. Этих данных достаточно, чтобы посчитать все что надо. Я не знаю, как Но, хорошая подготовка по физике говорит мне о том, что данных достаточно

Да очень просто -
Ток X напряжение = Мощность
Мощность X Время = Энергия.
Меня подвело то, что А ч - внесистемная единица, по написанию я подумал, что на время уже умножено. Таким образом ZSM-5 привел правильную формулу для Вашего аккумулятора:
E = (2 * 11 * 3600)/0.14 = 565714 Дж/кг
что всего в 83 раз хуже, чем у бензина.

Странно то, что время полета бензинового и электрического вертолетов сопоставимо. Нет отличия в 83 раза. Ну, может быть бак раза в два меньше, чем батарея (зато мотор тяжелее), но 83 раза все-равно не получается. Вместо экзотических вертолетов можно взть электромобильчик, который тут приводили. Он проходит на одной заправке более 200 миль. Моя бензиновая машина - 300 миль. Куда девается разница в 83 раза?

Я к сожалению потерял ссылку на страницу с прототипом автомобиля на литиевых аккумуляторах. Примерные параметры:
мощность - 50 кВт
вес аккумуляторов 200 кг
вес 40 литрового бака бензина - килограмм 40-45.
Т.е. полезная нагрузка эл. двигателя примерно меньше на двух человек при прочих равных.
Итак куда девается разница:
Разница в весе ( у электромобиля будет меньше полезная нагрузка).
Разница в КПД, у аккумулятора/электродвигателя КПД отдачи выше, чем у бензин/ДВС хотя общий кпд у аккумулятор/электродвигатель может быть и ниже, так как цепочка преобразований у эл. двигателя такая:
Топливо -> эл. станция -> распределительная сеть -> зарядка аккумуляторов -> разрядка -> эл. двигатель
Для ДВС:
топливо -> ДВС

[dimp]

Я к сожалению потерял ссылку на страницу с прототипом автомобиля на литиевых аккумуляторах. Примерные параметры:
мощность - 50 кВт
вес аккумуляторов 200 кг
вес 40 литрового бака бензина - килограмм 40-45.
Т.е. полезная нагрузка эл. двигателя примерно меньше на двух человек при прочих равных.
Итак куда девается разница:
Разница в весе ( у электромобиля будет меньше полезная нагрузка).
Разница в КПД, у аккумулятора/электродвигателя КПД отдачи выше, чем у бензин/ДВС хотя общий кпд у аккумулятор/электродвигатель может быть и ниже, так как цепочка преобразований у эл. двигателя такая:
Топливо -> эл. станция -> распределительная сеть -> зарядка аккумуляторов -> разрядка -> эл. двигатель
Для ДВС:
топливо -> ДВС

Еще раз повторю ссылку на уже реально продающийся автомобиль с литиевыми батареями:
http://www.teslamotors.com/
Можно много теоретезировать, но то что при нынешней стоимости бензина и электричества цена одной мили на Tesla Roadster в разы меньше чем на ДВС - факт. Причем она будет меньше, даже если сравнивать с убогими малолитражками, а ведь машинка разгоняется до 100 Км/ч за 4 с.
А вот планируется еще одна машинка:
http://news.com.com/Zap+teams+with+Lotu ... 54854.html

[ReactoR]

ух ты, громадная пальчиковая батарейка на колесиках и багажником для гольф-клюшек

The Tesla Roadster uses Li-ion cells - the same kind of batteries used in most consumer-electronics devices, such as laptops, cell phones, and camcorders. Only a few more of them.

да еще и с подогревом, чтоб не сдулась раньше времени

the Energy Storage System (ESS) has a heater that will keep the batteries warm in a cold climate.

типичный пример, когда количество вовсе не означает переход в новое качество. подобным образом можно летать, привязав миллиард мух на веревочки [/quote]

[slozovsk]

Разница в КПД, у аккумулятора/электродвигателя КПД отдачи выше, чем у бензин/ДВС хотя общий кпд у аккумулятор/электродвигатель может быть и ниже, так как цепочка преобразований у эл. двигателя такая:
Топливо -> эл. станция -> распределительная сеть -> зарядка аккумуляторов -> разрядка -> эл. двигатель
Для ДВС:
топливо -> ДВС

Видимо, так. Ну, юзеру ведь и не примус нужен в данном случае, а автомобиль. По этому, важен конечный результат. А конечный результат, в случае с автомобилями, отличается уже не так уж сильно. Отличие, причем, не только в энергоемкости, но и в скорости заправки. Т.е. есть что улучшать, конечно. Но, отдаленной фантастикой это уже не выглядит. Вот, если бы разница была на порядок, тогда - неизвестно. (если бы этот родстер проезжал 30 миль, например).

[slozovsk]

ух ты, громадная пальчиковая батарейка на колесиках и багажником для гольф-клюшек

The Tesla Roadster uses Li-ion cells - the same kind of batteries used in most consumer-electronics devices, such as laptops, cell phones, and camcorders. Only a few more of them.

да еще и с подогревом, чтоб не сдулась раньше времени

the Energy Storage System (ESS) has a heater that will keep the batteries warm in a cold climate.

типичный пример, когда количество вовсе не означает переход в новое качество. подобным образом можно летать, привязав миллиард мух на веревочки

Примеры качественного перехода я уже приводил. Радиоуправляемые вертолеты. Еще лет 5 назад, не было батарей и моторов, чтобы поднять в воздух такой вертолет. Сейчас есть. Переход качественный - или вертолет может взлететь или нет. Причем, не просто оторваться от земли, а летать примерно столько же и стеми же нагрузками, что и бензиновый собрат.

А технологии приходят из сотовых телефонов и ноутбуков по одной простой причине - там наибольший рынок. Новые технологии разрабатываются, в первую очередь, для него, поскольку там можно заработать много денег прямо сйчас. Рынок радиоуправляемых моделей - невелик, так же как и рынок электромобилей, по этому туда все эти технологии доходят не в первую очередь.

[f_evgeny]

Вот линк на некоторые технологии - http://freeenergynews.com/Directory/Battery/index.html

Тут и какие-то аллюминиевые аккумуляторы

Between 1990 and 1995 Eltech Research (Fairport Habour, Ohio, U.S.A.) built a mechanically recharge Aluminium battery for the PNGV program. It had 280 cells and stored 190 kWh with a peak power of 55 kW and weighed 195 kg.

Удельная емкость:
190*10^3*3600/195 = 3.5 МВт/кГ
Но это одноразовая батарея. Про аккумляторы на этом принципе пока в широкой печати не слышно.

[f_evgeny]

... Nanotube ultracapacitors...

Тут нужна другая методика оценки ограничений.
Как я понимаю исходить нужно из электрической прочности диэлектрика и конструкций пластин.

[f_evgeny]

А вот кто знает, сколько бензина потребляет США для автомобилей?

[dimp]

А вот кто знает, сколько бензина потребляет США для автомобилей?

384.7 million gallons/day

[ZSM-5]

Согласно источникам, раскопанным в интернете, лучшие на сегодня литиевые аккумуляторы используют реакцию:

4Li + 2SOCl2 -> 4LiCl \/ + S \/ +SO2

Где значком '\/' я обозначил стрелку вниз. Если кто-нибудь подскажет, сколько электронов работает в этой реакции, я попробую посчитать весовые характеристики.

Я в понедельник на работе могу посмотреть энтальпию этой реакции (ну т.е. сколько выделяется энергии). Что интересно - наверняка в таком аккумуляторе есть второй компонент, который переводит SO2 в связанное состояние (ну, адсорбирует, или образует не очень стабильное соединение, которое затем разлагается и выделяет SO2 обратно) - т.к. SO2 это газ (и довольно ядовитый), и если он уйдет из батареи, то никакой обратимости не будет (т.е. батарею нельзя будет зарядить)

Достаточно количества электронов, так как напряжение известно и заряд электрона известен, работу можно посчитать по электрическим формулам.

Я не совсем уверен, что это так, поэтому пойду по известному мне пути.... Энтальпия приведенной выше реакции равна примерно 5.5 кДж на 1 грамм смеси Li и SOCl2 (взятых, естественно, в стехиометрическом соотношении). Получается действительно не очень много, главным образом, из-за того, что SOCl2 довольно тяжелый (кстати, с оксидом лития было бы 20 кДж/г, но, видимо, это невозможно по техническим причинам). Скорее всего, эту энергию можно количественно перевести в электричество (ну и соответственно в механическую работу), но больше чем 5.5 кДж получить нельзя, как ни старайся. В общем, получается примерно в 10 раз меньше, чем для бензина-ДВС (ну, с учетом КПД ДВС будет раз в 7 хуже, но это уже не суть).

[f_evgeny]

А вот кто знает, сколько бензина потребляет США для автомобилей?

384.7 million gallons/day

Ну, теперь можно прикинуть, сколько нужно построить дополнительно электростанций для того, чтобы ездить на электромобилях.
Исходные данные:
Ежедневное потребление бензина = 384.7 million gallons/day
Удельная теплота сгорания бензина = 47 МДж/кг
Плотность бензина = 0.73
Литров в галлоне = 3.78
Годовое производство электроэнергии в США = 3484.5 *10^12 Wt*h (данные 1998)
Дней в году = 365
Секунд в часе = 3600
КПД ДВС в первом приближении принимаем равным КПД топливного цикла эл. станция -> аккумулятор -> эл. мотор

Итак ежедневно нам нужно энергии:
384.7 * 10^6 * 3.78 * 0.73 * 47 * 10^6 = 4.99 * 10^16 Дж

Электростанции США ежедневно производят:
3484.5 * 10^12 * 3600 / 365 = 3.44*10^16

Итого, нужно иметь в 2.45 раза больше электростанций, чем имеется сейчас. Серьезно, но реально.

По топливу.

Установленная мощность действующих электростанций составила 750,5 гигаватт; полная ежегодная выработка электроэнергии в 1997 г. 3484,5 млрд. киловаттчасов, в том числе на базе использования энергетического угля 53%, атомной энергии 18%, природного газа 14%, гидроэнергии 10%, нефти 2,5%

Т.е. уменьшим сжигание бензина, за счет увеличения сжигания угля. С точки зрения охраны окружающей среды сомнительная замена.

Но еще нужно наделать аккумуляторов, для чего, как выше писали, может не хватить лития.

Может есть другие пути? Мне кажется есть! Поднимаем налоги на бензин, увеличиваем долю общественного транспорта и просто за счет этого элементарно начинаем экономить нефтепродукты. Тогда и альтернативные пути решения транспортной проблемы начинают выглядеть гораздо реальнее. Но для этого нужно потрогать "священную корову" - американский образ жизни.

[f_evgeny]

Согласно источникам, раскопанным в интернете, лучшие на сегодня литиевые аккумуляторы используют реакцию:

4Li + 2SOCl2 -> 4LiCl \/ + S \/ +SO2

Где значком '\/' я обозначил стрелку вниз. Если кто-нибудь подскажет, сколько электронов работает в этой реакции, я попробую посчитать весовые характеристики.

Я в понедельник на работе могу посмотреть энтальпию этой реакции (ну т.е. сколько выделяется энергии). Что интересно - наверняка в таком аккумуляторе есть второй компонент, который переводит SO2 в связанное состояние (ну, адсорбирует, или образует не очень стабильное соединение, которое затем разлагается и выделяет SO2 обратно) - т.к. SO2 это газ (и довольно ядовитый), и если он уйдет из батареи, то никакой обратимости не будет (т.е. батарею нельзя будет зарядить)

Достаточно количества электронов, так как напряжение известно и заряд электрона известен, работу можно посчитать по электрическим формулам.

Я не совсем уверен, что это так, поэтому пойду по известному мне пути.... Энтальпия приведенной выше реакции равна примерно 5.5 кДж на 1 грамм смеси Li и SOCl2 (взятых, естественно, в стехиометрическом соотношении). Получается действительно не очень много, главным образом, из-за того, что SOCl2 довольно тяжелый (кстати, с оксидом лития было бы 20 кДж/г, но, видимо, это невозможно по техническим причинам). Скорее всего, эту энергию можно количественно перевести в электричество (ну и соответственно в механическую работу), но больше чем 5.5 кДж получить нельзя, как ни старайся. В общем, получается примерно в 10 раз меньше, чем для бензина-ДВС (ну, с учетом КПД ДВС будет раз в 7 хуже, но это уже не суть).

Еще нужно добавить положительный элктрод из графита, который собственно в реакции не участвует, но без которого не получится замкнуть цепь.

[ZSM-5]

Согласно источникам, раскопанным в интернете, лучшие на сегодня литиевые аккумуляторы используют реакцию:

4Li + 2SOCl2 -> 4LiCl \/ + S \/ +SO2

Где значком '\/' я обозначил стрелку вниз. Если кто-нибудь подскажет, сколько электронов работает в этой реакции, я попробую посчитать весовые характеристики.

Я в понедельник на работе могу посмотреть энтальпию этой реакции (ну т.е. сколько выделяется энергии). Что интересно - наверняка в таком аккумуляторе есть второй компонент, который переводит SO2 в связанное состояние (ну, адсорбирует, или образует не очень стабильное соединение, которое затем разлагается и выделяет SO2 обратно) - т.к. SO2 это газ (и довольно ядовитый), и если он уйдет из батареи, то никакой обратимости не будет (т.е. батарею нельзя будет зарядить)

Достаточно количества электронов, так как напряжение известно и заряд электрона известен, работу можно посчитать по электрическим формулам.

Я не совсем уверен, что это так, поэтому пойду по известному мне пути.... Энтальпия приведенной выше реакции равна примерно 5.5 кДж на 1 грамм смеси Li и SOCl2 (взятых, естественно, в стехиометрическом соотношении). Получается действительно не очень много, главным образом, из-за того, что SOCl2 довольно тяжелый (кстати, с оксидом лития было бы 20 кДж/г, но, видимо, это невозможно по техническим причинам). Скорее всего, эту энергию можно количественно перевести в электричество (ну и соответственно в механическую работу), но больше чем 5.5 кДж получить нельзя, как ни старайся. В общем, получается примерно в 10 раз меньше, чем для бензина-ДВС (ну, с учетом КПД ДВС будет раз в 7 хуже, но это уже не суть).

Еще нужно добавить положительный элктрод из графита, который собственно в реакции не участвует, но без которого не получится замкнуть цепь.

Если честно, то не понял. Какое отношение имеет замыкание цепи к энергии хим.реакции? Как я понимаю все это дело - если цепь разомкнута - реакция не идет, замкнута - идет. Энтальпия - фундаментальная характеристика реакции, ее нельзя изменить, как ни старайся. Максимум, чего можно добиться - перевести 100% "тепла" в 100% "электричества". Почему-то мне кажется, что в реальной жизни в электричество переходит гораздо меньше, чем 100%.....

[dimp]

Т.е. уменьшим сжигание бензина, за счет увеличения сжигания угля. С точки зрения охраны окружающей среды сомнительная замена.

Не знаю как с точки зрения окружающей среды (по моему, как минимум равноценная, учитывая серьезные очистные сооружения на ТЭС), а вот с точки зрения экономики США такая замена будет ну очень желательна. Т.к. во-первых цена одного джоуля, добытого из угля гораздо меньше, чем джоуля из бензина, а во-вторых США занимает первое место по количеству разведаных запасов угля.
Удельная теплота сгорания угля 15-27 МДж/кг (в зависимости от типа угля), а цена за тонну угля составляет ( опять же в зависимости от типа угля) $30-45.
А вот табличка разведаных запасов (млн. тонн).
United States of America 249994
Russian Federation 157010
China 114500
India 84396
Australia 82090
Germany 66000
South Africa 49520
Ukraine 34153
Kazakhstan 34000
Poland 22160

[f_evgeny]

Если честно, то не понял. Какое отношение имеет замыкание цепи к энергии хим.реакции? Как я понимаю все это дело - если цепь разомкнута - реакция не идет, замкнута - идет. Энтальпия - фундаментальная характеристика реакции, ее нельзя изменить, как ни старайся. Максимум, чего можно добиться - перевести 100% "тепла" в 100% "электричества". Почему-то мне кажется, что в реальной жизни в электричество переходит гораздо меньше, чем 100%.....

Чтобы замкнуть цепь нужен еще один электрод. Как в батарейке. В реакции он не участвует. Но вносит свою долю в вес аккумулятора, т.е. ухудшает итоговые характеристики элемента.

[ZSM-5]

Т.е. уменьшим сжигание бензина, за счет увеличения сжигания угля. С точки зрения охраны окружающей среды сомнительная замена.

Не знаю как с точки зрения окружающей среды (по моему, как минимум равноценная, учитывая серьезные очистные сооружения на ТЭС), а вот с точки зрения экономики США такая замена будет ну очень желательна.

С углем есть следующие фундаментальные (т.е. нерешаемые) проблемы:
1) газовая турбина на угле работать не может, только паровая (а у нее КПД меньше)
2) производство дизеля (или бензина) из угля требует колоссальных расходов энергии
3) при сжигании угля выделяется гораздо больше СО2 (на единицу энергии)

[f_evgeny]

Не знаю как с точки зрения окружающей среды (по моему, как минимум равноценная, учитывая серьезные очистные сооружения на ТЭС), а вот с точки зрения экономики США такая замена будет ну очень желательна.

Возможно, с этим я как раз и не спорю, осталось построить электростанции и инфраструктуру доставки электричества к транспортным средствам.
А вот насчет инфраструктуры, я бы все-таки предложил бы ориентироваться на общественный транспорт и что-то типа троллейбусов.

[ZSM-5]

Чтобы замкнуть цепь нужен еще один электрод. Как в батарейке. В реакции он не участвует. Но вносит свою долю в вес аккумулятора, т.е. ухудшает итоговые характеристики элемента.

Согласен Извиняюсь, сразу не понял

[dimp]

С углем есть следующие фундаментальные (т.е. нерешаемые) проблемы:
1) газовая турбина на угле работать не может, только паровая (а у нее КПД меньше)
2) производство дизеля (или бензина) из угля требует колоссальных расходов энергии
3) при сжигании угля выделяется гораздо больше СО2 (на единицу энергии)

Эти проблемы как раз не фундаментальные:
1) Меньше КПД - вобще не проблема, ведь и цена угля меньше, а запасов больше.
2) Нафиг не нужно, мы же договорились от ДВС избавляться. Хотя даже эта технология рентабельна при цене на нефть свыше $40.
3) Есть технологии "улавливания" СО2, http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_capture_and_storage

У угля конечно много недостатков, но как временное решение (до управляемого термояда ) - сойдет.

[slozovsk]

Может есть другие пути? Мне кажется есть! Поднимаем налоги на бензин, увеличиваем долю общественного транспорта и просто за счет этого элементарно начинаем экономить нефтепродукты. Тогда и альтернативные пути решения транспортной проблемы начинают выглядеть гораздо реальнее. Но для этого нужно потрогать "священную корову" - американский образ жизни.

Можно еще возить грузы по Ж/Д дорогам - электровозами, а не грузовиками, как сейчас. Электричество - с АЭС. Интересно сравнить стоимость этих двух способов. С Ж/Д добавляетеся пара перегрузок на/с поезда.

[f_evgeny]

У угля конечно много недостатков, но как временное решение (до управляемого термояда ) - сойдет.

Тут еще глобальное потепление...
Вообще, мне кажется все-таки рано или поздно придется ограничивать потребление и приводить к разумному уровню плотность населения. Иначе копец наступит не с одной стороны, так с другой. Но, похоже, что человечество, а особенно "лидер свободного мира" пока не готово к осознанному выбору пути.

[ZSM-5]

Вообще, мне кажется все-таки рано или поздно придется ограничивать потребление и приводить к разумному уровню плотность населения. Иначе копец наступит не с одной стороны, так с другой. Но, похоже, что человечество, а особенно "лидер свободного мира" пока не готово к осознанному выбору пути.

Вот-вот. Я пару месяцев назад на эту тему высказался (даже ввел термин - антиконсьюмеризм ), так как на меня все накинулись... Хотя казалось бы - собрались на форуме неглупые люди.....

[ZSM-5]

А вот кто знает, сколько бензина потребляет США для автомобилей?

384.7 million gallons/day

Вот еще полезное упражнение: решил посмотреть реальный бенефит использования нефти и т.д.
Допустим, используются лошади, и они работают 8 часов. Тогда энергия на 1 лошадь в день будет: 733*8*3600 = ~21 МДж (т.к. 1 л.с. = 733 Вт). Т.е. одна лошадь (которую еще надо кормить и давать отдыхать!) равна всего-навсего 0.5 кг бензина (=47 МДж/кг). Ну, с учетом КПД ДВС (~50%) пусть будет равна 1 кг бензина. Т.е. выигрыш при использовании внутренней энергии получается просто колоссальный! Собственно, интуитивно это и так понятно - максимум развития производительных сил с использованием лошадей/рабов - это Римская Империя. Так что $60-70 за баррель нефти - это совсем недорого, с учетом получаемого колоссального выигрыша.

[andruha123]

ой а мне такая кровожадная идея пришла в голову
шас же вороде научились трансплантировать сердце с помощью подклюбчания его к какомуто девайсу, где оно постоянно бьется и гоняет кровь. Так вот я думаю ... что если взять и всунуть 200 лошадиных средец ... в бокс и поключить туда бак с раствором там глюкозы или там кровь или чего там они гоняют по сердцу. И все. ... и будут эти сердца выробатывать электричество будет такой себе робокар мощьностью 200 лошодиных сил .

[ZSM-5]

и будут эти сердца выробатывать электричество

Тогда уж лучше балерину подключить к динаме.... Ну или там "22 бугая, да за полтора часа...."(С)
Лошадей жалко.....