Как сжечь цинк в печке?

[eugin_b]

Вопрос тесным образом связан с альтернативной энергетикой.

 

Солнечная энергия является довольно заманчивым ресурсом для автономного энергообеспечением. На 1м2 падает от 1-5квт солнечной энергии. Но как эту энергию накопить и использовать зимой?

Чтобы отапливаться? Чтобы получать электроэнергию?

 

Узнал, что есть целый ряд эндотермических реакций которые идут под воздействием концентрированной солнечной энергии. Их много. Приведу две из них:

ZnO + C = Zn + CO

MgO + C = Mg + CO

 

Т.е. установив солнечный концентратор можно с успехом восстанавливать металлы из их окислов.

 

Но процесс сжигания этих металлов пока для меня непонятен. Об этом мало информации. Понятно, что исходный цинк и магний можно окислить в экзотермической реакции, но при каком энергетическом балансе они протекают и при каких условиях неизвестно. Есть у нас спецы по этому вопросу?

Возможны ли другие варианты обратимых удобных реакций? Цель иметь жидкое или твердое хранилище тепловой энергии в виде какого-нибудь химического состава. Которое с положительным балансом можно было бы снова превратить в тепло. При этом, чтобы утилизация чего-бы то ни было не составляла бы больших проблем. Если реакция необратимая в исходные компоненты, то компоненты для начальной реакции не должны стоить дорого и быть доступны

[1111111]

СЖИГАТЬ И ВОССТАНАВЛИВАТЬ ЦИНК, МАГНИЙ ИЛИ ЕЩЁ ЧЕГО ЭТО ГЛУПОСТЬ! Солнечную энергию можно с успехом превращать в электричество несколькими способами:

1.Непосредственно в солнечных элементах и заряжать аккумуляторы(сейчас техника развилась и того и другого хватает).

2.Нагревать воду(или другой теплоноситель) и использовать либо тепло воды либо паровую турбину и далее либо опять аккумуляторы либо продавать энергию в сеть.

Только это всё гораздо дороже, чем жечь например уголь в тепловой электростанции,или распад урана в атомной, поэтому мало развито. Но к этому идёт!

А если Вы хотите автономный источник энергтии - купите пропан в баллонах для отопления и электрогенератор на 5 Квт(его тоже можно приспособить на газ) и это будет гораздо дешевле!!!

[eugin_b]

СЖИГАТЬ И ВОССТАНАВЛИВАТЬ ЦИНК, МАГНИЙ ИЛИ ЕЩЁ ЧЕГО ЭТО ГЛУПОСТЬ!

 

Из того, что вы написали, только случай с пропаном в балонах можно считать вариантом. Уголь тоже известный вариант... Электрогенератор у меня уже есть.

 

Вот это все мы оставим, как общеизвестное. Кстати ваша мысль о том, чтобы накопить электроэнергию в аккумуляторе, чтобы топиться ею зимой повергла меня в шок. Неужели это вы считаете реальным? Бюджет астрономический выйдет... Тем не менее, имея все это в наличии, я пытаюсь рассматривать другие варианты и прошу помочь мне объективно представить картину.Поэтому прошу пояснить мысль насчет глупости. В чем состоит глупость?

[Termoyad]

Получать металлы за счет тепла Солнца, в принципе можно. Но топить этими металлами печку - вот это уже жесть.

есть несколько вариантов, например конверсировать природный газ с парами воды, разлагать термически карбонат кальция в присутствии угля, расплавлять теплом кристаллогидраты ацетата натрия. всё это требует громоздкой аппаратуры, теплообменников, теплоизоляции, огромных объемов накопителей.... Да и получение металлов тоже не далеко ушло от этого.

Хотите альтернативный источник - делайте ветряк. Если руки не кривые - все получится из доступных средств. И сразу получите электричество, и не надо заморачиваться, что делать зимой. Ветра всегда хватает.

[eugin_b]

Но топить этими металлами печку - вот это уже жесть.

 

Может все-таки поясните? В чем проблема

 

конверсировать природный газ с парами воды

Этот газ нужно постоянно закупать. Точно-так-же как и уголь

карбонат кальция в присутствии угля, расплавлять теплом кристаллогидраты ацетата натрия

Это что за технологии?

 

Хотите альтернативный источник - делайте ветряк

 

Дело не источнике энергии, а в ее хранении. Выработать можно разными способами, а передать и сохранить проблема.

Даже если допустить что ветер дует всегда и хорошо - ветряк не выдает более 5квт. А для отопления нужно около 20квт

Ветряк тоже будет. Но этого мне мало :blink:

[1111111]

Из того, что вы написали, только случай с пропаном в балонах можно считать вариантом. Уголь тоже известный вариант... Электрогенератор у меня уже есть.

 

Вот это все мы оставим, как общеизвестное. Кстати ваша мысль о том, чтобы накопить электроэнергию в аккумуляторе, чтобы топиться ею зимой повергла меня в шок. Неужели это вы считаете реальным? Бюджет астрономический выйдет... Тем не менее, имея все это в наличии, я пытаюсь рассматривать другие варианты и прошу помочь мне объективно представить картину.Поэтому прошу пояснить мысль насчет глупости. В чем состоит глупость?

Дорого это встанет(гораздо дороже аккумуляторов).Вы вообще представляете что значит сжечь цинк или магний? Цинк довольно летуч и хорошо возгоняется его соединения весьма агрессивны к футеровкам печей да и стоит он денег немалых(дрова уголь и газ значительно дешевле).А как горит магний Вы видели? Восстановить продукты его сгорания будет непросто Вы гораздо больше потратите энергии на восстановление чем получите при сжигании. А если аккумуляторы большой ёмкости а нагреватели современные то никакого шока быть не должно(энергия то летом будет дармавая),только дорого это,топливо дешевле. Но если у Вас деньги есть то пожалуйста покупайте современные энергосберегающие технологии!

[SENTRY]

Лучше использовать водород тогда. Разлагайте за счет энергии солнца воду как-нибудь, будет и кислород и водород, которые сжигаете в печке вместе и получаете тепло. Воду можно с углем конверсировать например. Водород закачиваете в баллоны и храните там столько, сколько влезет.

Проблема скорее в том, что когда есть солнце - то отопление не нужно, когда оно нужно - то нет солнца. Причем разница в полгода, хранить долго придется.

 

И да,

>На 1м2 падает от 1-5квт солнечной энергии.

 

Ну, в 1 кВт я еще поверю, но 5... Это как в микроволновке со включенным кварцевым грилем будет. Вы часом не из Меркурия?

[eugin_b]

Цинк довольно летуч и хорошо возгоняется его соединения весьма агрессивны к футеровкам печей

Водород закачиваете в баллоны и храните там столько, сколько влезет.

 

Если цинк неудобен своей агрессивностью. То можно отказаться от его использования в таком виде. Это был пример. Варианты решения исходной задачи я цинком и его сжиганием не ограничивал. Я же не знаю всего этого, поэтому у вас и спрашиваю, как у спецов. То-что энергии идет больше это я осознаю - расчет на то, что от солнца это халява

Если топить чисто цинком безвозвратно, то дорого. Не спорю... Но в том-то и смысл, что я хочу вернуть его назад.

Цель сделать затраты на расходники (топливо) дешевле, чем уголь, желательно с максимальной утилизацией отходов, а в перспективе еще автоматизировать процесс.

При этом я не ограничен тепловой энергией. С КПД 40% можно преобразовать ее в электрическую и использовать другие процессы,

например. Тут речь зашла о водороде. Хранить большие объемы водорода (как впрочем и электричество в аккумуляторах) неудобно. Но можно взять то-же самый цинк:

Zn + HCL = ZnCl + H2. Сделать это нужно зимой. Будет выделяться водород. Его жечь в топке. Останется цинковая соль, которую летом электролизом восстановить до цинка и из хлора опять синтезировать соляную кислоту...

 

А есть еще вариант быстрого пиролиза древесных опилок (130руб за м3) с выделением газа и так называемого жидкого топлива. Которое в бочки и на склад к использованию зимой.

 

А как горит магний Вы видели

Нет не видел. Я не химик. Поэтому и обратился к вам за консультацией.

 

В общем цель образовать процесс дешевле (по расходникам), чем 30т.р. в год с использованием халявной энергии солнца либо тепловой, либо, электрической (учесть, что КПД 40% при преобразовании тепловой энергии)

[eugin_b]

Нашел еще одну реакцию:

Кальцинированая сода. В присутствии угля при 1100 град.С. Разлагаем концентрированной солнечной энергией

Высвобождается натрий:

Na2CO3 + 2C = 2Na + 3CO

Натрий складируем.

 

Зимой начинаем его жечь:

2Na + O2 = Na2O2 + 510кДж

Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2 + 142кДж

2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 + 464кДж

 

Опять получилась кальцинированная сода... Правда не могу пока понять 500 кДж на моль это много или мало...

Что в этой реакции плохого?

[Termoyad]

Нашел еще одну реакцию:

Кальцинированая сода. В присутствии угля при 1100 град.С. Разлагаем концентрированной солнечной энергией

Высвобождается натрий:

Na2CO3 + 2C = 2Na + 3CO

Натрий складируем.

 

Зимой начинаем его жечь:

2Na + O2 = Na2O2 + 510кДж

Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2 + 142кДж

2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 + 464кДж

 

Опять получилась кальцинированная сода... Правда не могу пока понять 500 кДж на моль это много или мало...

Что в этой реакции плохого?

Как вы говорите - придется закупать уголь. Тем более, что с оксидом углерода уходит большая часть поглощенной энергии, а хранить его неудобно - газообразный и плохо сжимается.

Тем более, что натрий - металл очень активный. работать с ним - дело профессионалов, а не дилетантов. Иначе возможны любые исходы, чаще всего - взрывы и смерть.