Skip to content

Viikon Video – Vedenalainen energiapallo

Touko 5, 2012

Ah, rakastan insinöörejä. Videolla esitellään varsin lupaava ja oletettavasti kustannustehokas tapa säilöä merkittäviä määriä energiaa huippukulutushetkiä silmällä pitäen.

Advertisements

From → Viikon video

11 kommenttia
  1. Ihan hauska idea, mutta olen (taas) paholaisen asianajaja. Jos oikein ymmärrän niin energian kannalta on yksi hailea nostatko kuution vettä sadan metrin korkeuteen vai teetkö mereen sadan metrin syvyyteen kuution kokoisen ”reiän”. Ensimmäisessä pudotat veden alas ja pyörität sillä turbiinia ja jälkimmäisessä annat veden täyttää reiän ja ulos ajettu paineilma ajaa turbiinia. Molemmissa energiatiheys alussa on noin 0.25 kWh/m^3. Ensimmäisessä korversio sähköksi tapahtuu varmasti paljon suuremalla hyötysuhteella joten elokuvassa esitettyyn palloon tuskin mahtuu paljon enemmän kuin noin 1 kWh sähköä. Jos kotitalous kuluttaa 4000 kWh vuodessa ja varaston koko olisi 10% kulutuksestä (tuulivoima), palloja vaadittaisiin 400. Vaikka varasto olisi vain 1% niin silti tarve olisi 40 palloja ja rakennusurakka alkaa olla helposti suurempi kuin se mikä liittyi kodin rakentamiseen.

    Jos kukin pallo vaatii suunnilleen 500kg terästä (pari milliä paksu kerros sora-ankkurin ympärille), niin teräksen valmistukseen kuluva energia on noin 5000kWh/pallo (35MJ/kg).Yksi tapa katsoa tuota on huomata, että 1kWh varasto on tarpeeksi noin 10kWh tuulituotannolle.5000kWh tuotetaan 500:ssa vuodessa, kun turbiiinin elinikä on noin 20 vuotta. EROEI<<1. Pahoin siis pelkään, että tämä on yksi monesta ideasta, joka ei voi koskaan lentää. (Muita pähkinöitä: huolto merellä? tilavuuden suhde pinta-alaan ei voine kasvaa kovin suureksi, koska jos yksikin sauma hajoaa, koko pallo vaatii korjauksen..tuo taas tarkoittanee, että materiaalikustannukset suhteessa energiaan pysyvät korkeina? Aiheuttaako korroosio suolavedessä jotain harmia?)

  2. jukka permalink

    täällä sanotaan että yhteen kassiin menisi 70MWh:

    http://www.ecogeek.org/component/content/article/3522

    ”At depths of around 600m, there will be enough pressure in one 20m-diameter bag to store around 70MW hours of energy. ”

    ja lisäksi

    The Energy Bag has the potential to be orders of magnitude less expensive than industrial battery storage systems, and even just a fraction of pumped hydro storage systems.

    tosin minulle ei ole selvää miksi se olisi vain ”a fraction”

  3. Arvoin 1kWh käyttäen tuota videon palloa. Näytti siltä, että sen säde olisi ehkä 1.5m. 20 metrin pallo tarkoittaa noin 4000m^3, energiatiheys=vedentiheys*g*h, josta energia=energiatiheys*V=7MWh. Jos en näpytellyt väärin, niin ecogeekissä saattaa olla tekijän 10 virhe. 600 m kuulostaa muuten aika syvältä. Suurin osa esim. Pohjanmerta ei ole läheskään noin syvää. Vaatimukset rakenteille siinä syvyydessä ovat varmasti aika erilaisia kuin siinä syvyydessä missä videon pallo oli. En oikein ymmärrä miksi tuo pallo olisi halvempaa kuin pumped hydro. Huonompi hyötysuhde, hankala huoltaa, suolainen käyttöympäristö ja mitä luultavammin rajusti korkeammat materiaalivaatimukset.

    • Kiitos jukka ja Jani näkemyksistä. Mä olen näistä lopulta niin pihalla teknisellä tasolla, että voin katsella suht avoimin silmin kaikenlaista. Mulla lopullinen tresholdi on siinä, että koska niitä saa kaupasta, ja mihin hintaan. Ennen sitä en suostu näyttämään punaista tai vihreää, sillä joku on aina jotain toista mieltä kuin joku toinen. Kenties joskus olen kyllin fiksu erottamaan näiden näkemysten vahvuudet. Tosin melko mielenkiintoista (ja skandaalimaista) jos tuolla ecogeekissä on pilkkuvirhe laskelmissa! Siihen voisi jopa todeta Homerin klassikon: ”Doh!”

      Ensi viikolla tulee mutten viikon videossa lisää energian säilöntää. Sitäkään ei vielä saa kaupasta, joten ilolla otan näkemyksiä vastaan! 🙂

      • Tuossa ecogeekin jutussa muuten myös puhuttiin, että pallo painaa 75 kg. Sekin on väärin. Ehkä se videon pieni pallo voisi painaa suunnilleen sen verran, mutta se 20 metrin pallo ei. Silloin sen pallon paksuus ei nimittäin olisi kuin n. 0.1 mm luokkaa. Saa olla aikamoinen materiaali, joka kestää merta ja painetta 600 metrin syvyydessä samalla, kun on vain tuon paksuinen.

      • Ekogeekissähän sanottiin (lieneekö nyt korjattu vai kuinka), että se proto painaa 75 kg. Mikä kuulostaakin vähän uskottavammalta.

        Mutta eihän tuon kankaan tarvitse sinänsä paine-eroa kestää – eikös paine pallon sisä- ja ulkopuolella pysy suurinpiirtein vakiona?

        ”Oikeissa töissä” yksi viimeisistä projekteista oli ilmakaariteltan suunnittelu. Siltä pohjalta en ainakaan heti tyrmäisi tuota ideaa: ilmakaaritelttojen käyttöikä on yli 30 vuotta. Mutta kangasmateriaalin kestävyys merivesiympäristössä epäilyttää kyllä suuresti. Maan päälläkin on vähän vaikea tehdä ilmanpitäviä rakenteita ilman sisäputkien käyttöä.

        Pienet vuodot eivät tietysti välttämättä ole hirveän vahingollisia, jos tarkoitus on hillota paineilmaa aina vain pariksi päiväksi kerrallaan. Ja jos paine-ero pallon sisäpuolen ja ulkopuolen välillä on pieni, vuodotkin vähenevät.

  4. …siis siinä jutussa hypätään suin päin pikkupallon numeroista siihen massiiviseen ilman sen kummempaa keskustelua.

  5. @Janne: Niin tuo on kyllä totta. Koska sisällä paine on about sama kuin ulkona, niin ei sen tarvitse olla yhtä luja rakenne kuin sukellusveneissä. Se pohjan ankkuri on varmaan aika massiivinen. Jos katselee wikipediassa vaikka Three gorges dam:in taakse varastoitunutta energiaa ja vertaa sitä käytetyn betonin määrään niin saan arvion noin 12 kg/kWh. Jos tuollaiseen pikkupalloon varastoituu suunnilleen se 1-10 kWh (riippuen syvyydestä), niin ankkuri painaa monta kymmentä tonnia. Materiaali/energia on siis pallolla monta kertaluokkaa suurempi.

    • jukka permalink

      toisaalta jos paine-erotus ei voi olla kovin suuri niin silloinhan myös käytännössä saatavilla olevan energian määräkin on huomattavasti pienempi kuin nominaalinen varastoitu energia…

      • jukka permalink

        äh tuli ajatusvirhe, unohtakaa edellinen kommentti…

    • @Jani: Taisi tuo ankkuri painaa 25 tonnia, ja sähköyhtiö oli alunperin tyrmännyt tuon idean siksi, kun sillä oli kokemusta öljynporauslauttojen ankkuroinnista syvään veteen – videon mukaan taisi hinta olla tuhansissa per ankkuroitava tonni. Tuon ankkuripallo-virityksen piti saada hinta noin 500 rahaan.

      Itseäni arveluttaa ehkä eniten se, miten mahtaa toimia tuo ankkurin nosto 10-15 vuoden käytön jälkeen. 600 metriin ei sukelleta ihan noin vaan kiinnittelemään paineilmaletkuja, eli letkun pitää olla kiinni upotettaessa. Mahtaako enää kestää siinä vaiheessa. Tai miten ankkuri uppoaa mutaan, tms.

      Ja jos hökötyksen nostossa pitäisi käyttää nostovoiman lähteenä myös itse tuota painepalloa, niin sehän tarkoittaa, että jos itse pallo vikaantuu, niin koko hoito on sitten meren pohjassa ja siellä pysyy. Näillä tiedoilla ainoa vikamoodi, jolla pallon nosto ehkä onnistuu, olisi jonkinlainen hidas vuoto pallossa.

      Taitaa valitettavasti tämäkin kuulua joukkoon potentiaalisesti elegantit mutta käytännössä kovin hankalat ratkaisut. Ehkä tästä kuitenkin jotain vielä tulee, toivoahan tuota sopii.

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: