We graven een groot gat in de grond, vlakbij zee, en in zee graven we ook een gat. Beide gaten zijn dieper dan 5000 meter. We weten allemaal dat hoe dieper we gaan, hoe warmer het wordt. Op 1000 meter diepte is de aarde volgens deze link overal tussen de 35 en 40 graden celcius. Op 5000 meter zal het dus veel warmer zijn.
De zee en het gat dat we in de grond hebben gegraven is gescheiden met een semi permeabel membraan. Dit membraan laat alleen water toe en geen zout. Door osmose zal de concentratie zout aan de linkerkant van het membraan net zo hoog zijn als de concentratie zout aan de rechterkant. Als er 1000m3 water in het vat aan de rechterkant van het membraan verdampt, dan zal er in het vat 1000m3 water instromen. Het water in het vat verdampt en laat een aantal stoomturbines draaien. De waterdamp verliest energie doordat de damp de stoomturbines laat draaien. De enthalpie (inwendige energie) van de damp wordt lager. Hierbij komt ook nog eens dat de temperatuur van de damp op hogere hoogte hoger wordt waardoor het uiteindelijk condenseert en in de bak terechtkomt waar "water" staat. De bak is 300 meter hoog waardoor de potentiele energie behoorlijk groot wordt. Met een waterturbine wordt hier weer water uit gewonnen. Het gedestileerde water kan weer voor consumptie of voor bevloeiing gebruikt worden. Het is mogelijk gigantische hoeveelheden energie te produceren. Als je bijvoorbeeld in staat bent 1000m3 water per seconde te verdampen dan gaat het volgende weer op:
De massa van 1000 m3 bedraagt 1 miljoen kg
De potentiele energie van dit water op 5000 meter hoogte bedraagt:
U = m*g*h = 1 miljoen*9,81*5000 = 50 miljard joule. Dit is de potentiele energie voor 1 seconde dus het vermogen is 50 miljard watt. Stel dat 30% hiervan omgezet kan worden in elektriciteit. Dat is ongeveer 15 miljard watt, oftewel 15.000 Megawatt (15.000 MW). Een gemiddelde kerncentrale levert ongeveer 1500 MW. De rivier kan dus in potentie net zoveel energie leveren als 10 kerncentrales.
Gemakshalve heb ik 1000m3 water genomen omdat mijn vorige berekening dan eenvoudiger aan te passen is.
Het is natuurlijk een optie om een nog veel hogere toren erbij te bouwen of om het gat nog dieper te graven om nog meer energie te winnen. Ook is het mogelijk om geen verbinding met zee te maken maar een gesloten systeem te maken. Het water wordt dan onderin het systeem verdampt. Bovenaan condenseert het en wordt er met behulp van waterturbines water gewonnen helemaal totdat het water weer beneden is en weer verdampt. In plaats van water kan er ook een andere vloeistof gewonnen worden.
Weer een andere optie is een aanpassing van mijn idee in dit topic:
UITVINDING 2: Water EN energieproblemen opgelost
Het water wordt in een grote "broeikas" mbv de zon verwarmt. De buis waarin het water naar boven wordt geleid wordt verlengd tot een hoogte van 5 km, waarna het water met verschillende waterturbines die achter elkaar opgesteld zijn naar beneden wordt geleid.
[ Bericht 0% gewijzigd door polderturk op 07-09-2011 22:00:10 ]
Edit:
Dit is een gasturbine:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Gasturbine
Dank je wel voor de verbetering. Ik heb het in de tekst aangepast. Ik moet het nog in de afbeelding aanpassen.quote:Op woensdag 7 september 2011 21:49 schreef TR08 het volgende:
TS je bedoelt een stoomturbine. Maar dat maakt voor je verhaal verder weinig uit... er zitten alleen wel wat energetische foutjes in waardoor het niet zo simpel gaat werken.
TS heeft een aardwarmtecentrale uitgevonden die ingewikkelder, duurder en inefficienter is dan het huidige ontwerp. Gefeliciteerd!
Als je de druk bovenin op 0.03 Bar weet te krijgen (iets van 24C) is de energie die uit uit 1kg stoom haalt max circa 2.5 kJ/C x 14C=35kJ/kg (bij benadering).
Bij 1000kg/s haal je dan een vermogen van 35.000kJ/s ofwel 35MW. Die turbine mag dan iets van 30miljoen kosten...en daarvoor is een machine van de benodigde afmetingen niet te koop (bij lange na niet).
En dan vergeten we nog even dat je wat verliezen van drukval van de stoom door je 5km lange kolom etc hebt.
Van je stoomturbines krijg je waarschijnlijk gewoon geen vermogen. Maar van je water turbine misschien wel
Je moet wel een paar MW oproken aan koelvermogen om een condensor aan te drijven die je water bovenin met voldoende snelheid condenseert maar daar kun je mogelijk wel een eind mee komen. Dan heb je nog e.e.a aan verliezen om je spul vacuum te trekken. Je water bevat namelijk lucht en nog wat andere gassen die het koken tegen gaan houden doordat de druk op de waterkolommen toeneemt.Je rendement van de waterturbine loopt met een nette turbine ergens tussen de 80% en 90% waarschijnlijk.
Vergeet verder niet dat je kolom stoom ook een eigen gewicht heeft waardoor die op het water onderin gaat drukken en daar het verdampen remt. Bij 5km hoogte telt dat effect aardig mee lijkt me.
Kijk anders eens op http://www.fluidprop.com voor een programma waarmee je eigenschappen van onder andere stoom en water kunt opvragen als functie van druk en temperatuur. Kun je in excel je model wat verder doorbeunen en hier neerzetten. Kijk maar eens wat je eruit krijgt
We zitten op Fok!, niet op de TU Delft he?quote:
Wat voor drukval zie je trouwens voor je over de stoomturbines? Bij 40C is de dampspanning van stoom iets van 0.09 Bar absoluut ofzo. Dit is al kleiner dan de druk waar redelijk wat condensors op draaien.
Als je de druk bovenin op 0.03 Bar weet te krijgen (iets van 24C) is de energie die uit uit 1kg stoom haalt max circa 2.5 kJ/C x 14C=35kJ/kg (bij benadering).
Bij 1000kg/s haal je dan een vermogen van 35.000kJ/s ofwel 35MW. Die turbine mag dan iets van 30miljoen kosten...en daarvoor is een machine van de benodigde afmetingen niet te koop (bij lange na niet).
En dan vergeten we nog even dat je wat verliezen van drukval van de stoom door je 5km lange kolom etc hebt.
Van je stoomturbines krijg je waarschijnlijk gewoon geen vermogen. Maar van je water turbine misschien wel
Je rendement van de waterturbine loopt met een nette turbine ergens tussen de 80% en 90% waarschijnlijk.
Vergeet verder niet dat je kolom stoom ook een eigen gewicht heeft waardoor die op het water onderin gaat drukken en daar het verdampen remt. Bij 5km hoogte telt dat effect aardig mee lijkt me.
Kijk anders eens op http://www.fluidprop.com voor een programma waarmee je eigenschappen van onder andere stoom en water kunt opvragen als functie van druk en temperatuur. Kun je in excel je model wat verder doorbeunen en hier neerzetten. Kijk maar eens wat je eruit krijgt
Mwoch met dit idee kun je met HAVO/VWO natuurkunde ook nog wel even stoeienquote:Op woensdag 7 september 2011 22:02 schreef destrovel het volgende:
[..]
We zitten op Fok!, niet op de TU Delft he?
Als het vat onderin groot genoeg is en het kanaal vanuit het vat naar het oppervlak is relatief smal dan lijkt me dat de druk toch redelijk groot zal zijn. Ik ben nog geen expert op het gebied van thermodynamica, maar misschien komt dat nog wel.quote:
Wat voor drukval zie je trouwens voor je over de stoomturbines? Bij 40C is de dampspanning van stoom iets van 0.09 Bar absoluut ofzo. Dit is al kleiner dan de druk waar redelijk wat condensors op draaien.
Als je de druk bovenin op 0.03 Bar weet te krijgen (iets van 24C) is de energie die uit uit 1kg stoom haalt max circa 2.5 kJ/C x 14C=35kJ/kg (bij benadering).
Bij 1000kg/s haal je dan een vermogen van 35.000kJ/s ofwel 35MW. Die turbine mag dan iets van 30miljoen kosten...en daarvoor is een machine van de benodigde afmetingen niet te koop (bij lange na niet).
En dan vergeten we nog even dat je wat verliezen van drukval van de stoom door je 5km lange kolom etc hebt.
Van je stoomturbines krijg je waarschijnlijk gewoon geen vermogen. Maar van je water turbine misschien wel
Je rendement van de waterturbine loopt met een nette turbine ergens tussen de 80% en 90% waarschijnlijk.
Vergeet verder niet dat je kolom stoom ook een eigen gewicht heeft waardoor die op het water onderin gaat drukken en daar het verdampen remt. Bij 5km hoogte telt dat effect aardig mee lijkt me.
Kijk anders eens op http://www.fluidprop.com voor een programma waarmee je eigenschappen van onder andere stoom en water kunt opvragen als functie van druk en temperatuur. Kun je in excel je model wat verder doorbeunen en hier neerzetten. Kijk maar eens wat je eruit krijgt
In een gesloten systeem waarin het water weer volledig naar beneden wordt geleidt door waterturbines, ipv dat het gewonnen wordt voor consumptie zal in ieder geval wel een groot deel van de volledige potentiele energie gewonnen kunnen worden. Ook als we een toren van vele kilometers hoog bouwen
Vind ik persoonlijk een beter idee. Dit lijkt verdacht veel op een aardwarmtecentrale.
Dat zeker, je moet idd dit soort ideeën ondersteunen. Vaak kost het alleen veel ontwikkeltijd.quote:
We willen toch wat aan het wereldwijde energieprobleem doen? Dan wordt het hoog tijd dat we zulke ideeen gaan realizeren.
Maakt niet uit. Als je het niet snapt kan je dan maar beter wegblijvenquote:
[..]
We zitten op Fok!, niet op de TU Delft he?
Het maakt niet uit hoe groot je buis is, het gaat om de hoogte.quote:
[..]
Als het vat onderin groot genoeg is en het kanaal vanuit het vat naar het oppervlak is relatief smal dan lijkt me dat de druk toch redelijk groot zal zijn. Ik ben nog geen expert op het gebied van thermodynamica, maar misschien komt dat nog wel.
Het gewicht per vierkante mm blijft even groot. Pas als je de hoogte kleiner maakt word ook de druk lager.
Waarom zou de toren kilometers hoog moeten worden? Kan je dat niet in de diepte kwijt? Vele kilometers hoog bouwen is onrendabel en superduur. Kijk maar naar die toren in dubai.quote:In een gesloten systeem waarin het water weer volledig naar beneden wordt geleidt door waterturbines, ipv dat het gewonnen wordt voor consumptie zal in ieder geval wel een groot deel van de volledige potentiele energie gewonnen kunnen worden. Ook als we een toren van vele kilometers hoog bouwen
Dat het water in een systeem helemaal naar beneden wordt geleid waarbij de energie met onder elkaar opgestelde waterkrachtturbines gewonnen wordt had ik als optie erbij gezet. Het is inderdaad goedkoper het in de grond te stoppen dan de lucht in te bouwen.quote:
[..]
Maakt niet uit. Als je het niet snapt kan je dan maar beter wegblijven
[..]
Het maakt niet uit hoe groot je buis is, het gaat om de hoogte.
Het gewicht per vierkante mm blijft even groot. Pas als je de hoogte kleiner maakt word ook de druk lager.
[..]
Waarom zou de toren kilometers hoog moeten worden? Kan je dat niet in de diepte kwijt? Vele kilometers hoog bouwen is onrendabel en superduur. Kijk maar naar die toren in dubai.
http://en.wikipedia.org/wiki/TauTona_Minequote:
Kunnen we wel 5 kilometer de aade in?
3.9 km diep. Dus 5 moet ook wel kunnen.
En olie zit ook op dat soort dieptes.
Gek!quote:
[..]
http://en.wikipedia.org/wiki/TauTona_Mine
3.9 km diep. Dus 5 moet ook wel kunnen.
En olie zit ook op dat soort dieptes.
Wist ik niet
Dat je bepaalde dingen nog niet geleerd hebt wil niet altijd zeggen dat je er uberhaupt te stom voor bentquote:
[..]
Maakt niet uit. Als je het niet snapt kan je dan maar beter wegblijven
-knip-
Laat TS nou nog lekker even knoeien Ik had het gewoon over statische druk van de stoomkolom. Hetzelfde effect als jij met je waterkolom in het bovenste vat doet. Bij 5 km hoogte telt dat wel mee.quote:
[..]
Als het vat onderin groot genoeg is en het kanaal vanuit het vat naar het oppervlak is relatief smal dan lijkt me dat de druk toch redelijk groot zal zijn. Ik ben nog geen expert op het gebied van thermodynamica, maar misschien komt dat nog wel.
-Druk kokend water bij 35C: 0.056 Bar
-Statische druk dampkolom 5km bovenop water 35C: 0.02Bar
-Dichtheid stoom: 0.04 kg/m3 (35C verzadigd droge stoom)
-Temperatuur waarbij water kookt als je 35C verzadigd droge stoom op de bak met water onderin laat drukken: 40.5C
Alle drukken in Bar absoluut, dus 0 bar is absoluut vacuum.