Riflessioni Accumulo Stagionale

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trattore
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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da trattore » 29 giu 2017, 12:14

Perdonatemi la mia invadenza, ma il mio punto di vista, in fatto di accumulo a lunga scadenza può essere realizzato solo con la tecnologia ad idrogeno abbbinata alle celle di conversione idrogeno- elettricità, convertendo la corrente generata dai pannelli in idrogeno con elettrolisi dell'acqua, ma anche qui sorgono molti problemi e limitazioni perchè L' idrogeno è fortemente esplosivo e di non facile stoccaggio, spero che in futuro si creino tecnologie atte a maneggiare meglio questa materia, al momento fare accumulo a lunga scadenza con batterie di qualsiasi tipo è costosissimo e ai confini della realtà. Grazie per l'attenzione

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luppy
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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da luppy » 29 giu 2017, 14:49

Ciao Trattore !
Quello che dici è condivisibile, si dicevano cose simili qui : viewtopic.php?f=10&t=60&p=57806&hilit=idrogeno#p57806

Ragazzi ho provato a fare dei conti, ma sulle NiMh qualcosa non quadra, a parte le torcia Duracell di cui non trovo la capacità, dove sbaglio ? C'è qualcosa di strano
Per ogni tipo di batteria ho calcolato i mW/cm3, e sotto ho riportato i dati di capacità e dimensioni trovati in internet. Quello che non capisco sono i mW delle NiMh, non sono in proporzione alle dimensioni


Pb auto - 90.87 mW/cm3
70 Ah 12v - 28.8x17.5x19.0 = 9243.5 cm3

Opzs - 82.20 mW/cm3
2v 300Ah = 600w - 19.8x10.1x36.5 = 7299.27 cm3

Litio - 822.22 mW/cm3
3.7v 2.6Ah = 9.62w - 1.8x6.5 = 11.7 cm3

NiFe (bimble) - 34.77 mW/cm3
1.2v 400Ah = 480W - 16.9x15.5x52.7 = 13804.77 cm3

(NiMh D Duracell ultra - 173.58 mW/cm3)
(1.2v 3Ah = 3.6W - 3.4x6.1 = 20.74 cm3)

NiMh C Duracell ultra - 276.92 mW/cm3
1.2v 3Ah = 3.6W - 2.6x5.0 = 13.00 cm3

NiMh Stilo Duracell Ultra e eneloop - 439.88 mW/cm3
1.2v 2.5Ah = 3W - 1.35x5.05 = 6.82 cm3

NiMh Mini Stilo Duracell Ultra - 218.42mW/cm3
1.2v 0,85Ah = 1,02W - 1.05x4.45 = 4.67 cm3

NiCd D SKB - 231.44 mW/cm3
1.2v 4Ah = 4.8W - 3.4x6.1 = 20.74 cm3

NiCd C SKB - 230.77 mW/cm3
1.2v 2.5Ah = 3W - 2.6x5.0 = 13.00 cm3

NiCd stilo SKB - 256.96 mW/cm3
1.2v 1Ah = 1.2W - 1.05x4.45 = 4.67 cm3

Alcaline (Hal) - 954.68 mW/cm3
1.2v 16.5 Ah = 19.8W - 3.4x6.1 = 20.74 cm3

NiMh D Floureon - 520.73 mW/cm3
1.2v 9Ah = 10.8W - 3.4x6.1 = 20.74 cm3

Pb AGM - 84.74 mW/cm3
12v 7Ah = 84W - 15,1x6,5x10,1 = 991.32

@edit - ho inserito anche l'ultima, pb agm

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Dolomitico » 29 giu 2017, 18:21

La torcia duracell alcalina se non sbaglio si aggira sui 20Ah di capacità.
Io avevo fatto tempo fa un discorso analogo per l'accumulo di calore,calcolando il fabisogno annuo di legna e ipotizzando di mettere via il calore estivo per usarlo in inverno,ne uscivano numeri tosti,non impossibili,ma decisamente bisognerebbe costruire una casa su misura,con cisterne da migliaia di litri di....olio?...Resta il fatto che adesso le nostre case sono costruite per essere rifornite di continuo dall'esterno di risorse,e dubito che con sistemi casalinghi si riesca a mettere su un'accumulo stagionale.
Fossi io cercerei di diversificare,tipo un generatore a diesel,modificato a olio vegetale,cosi da avere sia energia elettrica che termica,e...un litro di olio ha 10kw di energia al suo interno,quindi dopo l'olio arriva l'alluminio...8kw al kg.
Ogni tanto al lavoro devo movimentare fusti da 200 litri di saponi,sono in plastica,e hanno una fisionomia stranamente somigliante alle pile ricaricabili,e mi chiedo che effetto farebbe avere delle pile di simile capacità,12 o 24 elementi in base all'impianto e ci sarebbero parecchi kw di accumulo...se una torcia fa 10ah,la si potrebbe aspettarsi un 10.000ah o chissà.
Poi anche in inverno si accumula qualcosa,non è un lungo salto nel vuoto come un aereo che rimane senza motori.
Anche fare l'inverso ha un senso fio ad un certo punto,ovvero riempire ogni angolo di casa di pannelli,l'ideale sarebbe passare l'inverno quasi indenni,ma poi in estate si avrebbe una tale eccedenza di energia che è illogico.Perfino io che ho un'impianto modesto rispetto a quello di Hall mi ritrovo in estate ad avere eccedenze,ma il mio problema sono le batterie divenute piccole per la portata dell'impianto,
La tecnologia dll'alluminio è l'unica che permette di usare energia a manetta quando cè,per estrarla quando non cè,non so le rese a quanto ammontano,ma so che in pratica sono delle lastre positive di energia....
Non so se sia fattibile in casa un contenitore con soda caustica fusa,un aggeggio decisamente curioso,ma da quello che vedo i processi industriali sono funzionali solo perchè usano macchinari dedicati,ma se non ho visto male la maggior parte di processi è replicabile su piccola scala.

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Ferrobattuto » 29 giu 2017, 20:38

Dolomitico ha scritto:
29 giu 2017, 18:21
La torcia duracell alcalina se non sbaglio si aggira sui 20Ah di capacità.
Caspita! Una bella capacità, non ci avrei mai creduto. Anche se è vero che comunque sono soltanto 1,5V.
Io avevo fatto tempo fa un discorso analogo per l'accumulo di calore,calcolando il fabisogno annuo di legna e ipotizzando di mettere via il calore estivo per usarlo in inverno,ne uscivano numeri tosti,non impossibili,ma decisamente bisognerebbe costruire una casa su misura,con cisterne da migliaia di litri di....olio?...
Pietre! :D Normalissime pietre tonde di fiume, bianche e lisce, più sferiche possibile, da accumulare in una vasca di cemento chiusa e coibentata, completamente piena. Una "zavorra termica" di diversi metricubi, nel quale far circolare l'aria in estate per farla raffreddare e in inverno per farla riscaldare.
In passato ho visto in rete (purtroppo non ricordo più dove ne ho i link) dei progetti di case fatte con questo sistema. Nelle fondamenta, sotto al piano terra, una cosa del genere, grande un po' come tutta la superficie della casa, con feritoie alla base delle pareti o grate tipo impianto d'aria condizionata un po' all'americana. Una leggera ventilazione porta su l'aria fresca in estate, tirandola dall'esterno attraverso le pietre, che man mano si riscaldano, mentre in inverno succede il contrario.
Un po' come succede alle vecchie case in pietra come la mia, mura molto spesse con una "inerzia termica" molto alta, che in estate accumulano calore dall'esterno rimanendo fresche all'interno, mentre in inverno restituiscono parte di quel calore riducendo la necessità di integrarlo.
Le vasche di cui sopra però dovrebbero essere molto più efficienti, se ben studiate. Ovvio che si può fare solo in un villino di proprietà, condomini o case in comproprietà niente da fare........

La soda caustica fonde a 323°C, oltretutto è molto corrosiva e molto aggressiva, dubito che sia sicuro maneggiarla col fai-da-te, anche se non è impossibile. Poi serve energia per portarcela, al punto di fusione.
La potassa caustica (forse addirittura migliore che la soda per le reazioni del genere) fonde a 360°C, ed è più pericolosa dell'altra.

Quella col motore diesel e l'olio è la cogenerazione, però è macchinosa è va studiata bene: rumore, fumi.....
Inviato manualmente dal mio vecchio e sgangherato, ma fedele computer

Buone realizzazioni a tutti!
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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Dolomitico » 29 giu 2017, 20:57

Si,sono andato a memoria sui dati delle alcaline,sono dati presi da test che ormai hanno qualche anno,poi dipende molto la marca,so che le duracelle erano quelle più capienti:
https://en.wikipedia.org/wiki/D_battery
Cmq ho fatto una ricerca appena adesso e pare che la capacità reale sia intorno ai 13/15ah...
http://www.celltech.fi/fileadmin/user_u ... ower_D.pdf
http://www.alliedelec.com/duracell-mn1300/70149222/

Perdonate i 5 ampere in più.
Beh,l'idea delle pietre è sicuramente valida,non hanno problemi di surriscaldamento,avevo pensato anche al sale,male pietre sicuramente sono valide,ma con cosa le scaldi?
Magari a bagno in un qualcosa?Altrimenti scaldarle con scambio aria/aria la vedo dura,

Intanto che vagavo su youtube ho trovato sto video sulle ricerche sugli accumulatori,e tutte le problematiche nel cercare accumulatori ad alta capcità...e sicuri,purtroppo è solo in inglese...
https://www.youtube.com/watch?v=29bDKpw5lGA

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Hal9000 » 30 giu 2017, 7:17

Purtoppo tutte le ricerche che fanno sono mirate ai profitti e quelle poche mirate al progresso dell'umanità vengono subito soffocate o nascoste con la scusa che sono dei fallimenti commerciali :cry:

Si Luppy e Dolomitico le normali pile alcaline, ovvero zinco-manganese con lo stesso elettrolita delle nife, idrossido di potassio, da cui deriva il nome "alcaline", hanno una elevata densità energetica, considerate pile primarie (usa e getta) solo per una ragione puramente di come sono realizzate meccanicamente, perchè chimicamente sono ricaricabili con i dovuti accorgimenti.
Confermo che le alcaline D (quelle più grosse) sono da 15/16Ah ma con scariche da 0,1A ovvero 160 ore = C160 per intenderci, che è poi uno dei 3 motivi per cui non sono state sviluppate come pile ricaricabili, per sfruttare la loro elevata capacità servono tempi i scarica e di ricarica troppo lunghi, ti ci vedi a spiegare a una persona qualsiasi di attendere 160 ore per caricare una pila?
Il secondo motivo è che non possono fare elettrolisi per come sono state studiate e il terzo è che lo zinco è biricchino, durante la scarica lo zinco metallico ssi scioglie diventanto un sale che và in soluzione, durante la ricarica viene riconvertito in metallo depositandosi al negativo e qui viene il problema perchè si deposita nel punto dell'elettrodo con minor resistenza verso il positivo, ma così facendo accorcia ancora di più la strada in quel punto e quindi atomo dopo atomo va a creare delle vere e proprie stalagmiti di zinco che crescono dal negativo in direzione del positivo e se la distanza è troppo breve, come nelle comuni alcaline, manda tutto in corto dopo poche ricariche.

Però lo zinco ha una elevata densità energetica, comparabile ad alluminio e litio, il problema è che si deposita male e non è adatto per le celle commerciali dove gli spazi devono essere piccolissimi, ed è per questo che tra le varie prove ho messo in cantiere anche una pila alcaline aperta ad elettrolita liquido con molto spazio per la libera crescita dei dendriti (stalagmiti) di zinco, però le correnti in gioco sono basse quindi un sistema ad elevata densità energetica comparabile alle litio se non superiore ma adatto solo a cilci di svariate centinaia di ore quindi utile solo per l'accumulo stagionale.

Comunque smontando e sperimentando con le alcaline devo dire che anche il biossido di manganese non scherza, aprendo le duracell a occhio mi pare di vedere che il manganese è solo il doppio della pastella di zinco, per fare un paragone la stessa quantità di ossidi di piombo non dà certamente 16Ah, nella migliore delle ipotesi ne darà la metà come nelle gel da 7Ah, ma forse anche meno.

I calcoli che ha fatto Luppy sono in linea con le varie chimiche, le alcaline sono molto dense di energia ma vanno usate a regimi molto lenti, tempo fà ho letto da qualche parte qualcuno che studiava una macchina elettrica con batterie zinco-manganese, che sicuramente è fattibile e per un uso da pendolare va anche bene, basta dimenticarsi le ricariche di 1 ora e ountare sulla ricarica lenta notturna, a livello industriale sono perfettamente in grado di realizzare celle del genere ma ovviamente una batteria con tali materiali costerebbe troppo poco e non possono lasciarle sviluppare.

Le NiMh non godono dei riconoscimenti che meritano, hanno una densità energetica molto vicina alle litio, si è inferiore ma non di molto, e comunque sono superiori a tutte le altre tecnologie (fatta eccezione per le alcaline) ma a mio avviso sono decisamente più robuste delle litio, sopravvinono a scariche totali, sovraccariche tutto senza nessun BMS se ne avessero uno sarebbero solide come una roccia e cosa più importante sono fatte di materiali meno costosi, più semplici e abbondandi e anche facili da riciclare!

Leggevo che i big delle batterie al litio (samsung, panasonic ecc ecc...) stanno facendo magazzino dei rari materiali per le batterie al litio perchè se la domanda continua ad aumentare per via delle auto elettriche si avrà una carenza di materie prime, no tanto il litio ma per esempio il cobalto e altre rarità che ci sono dentro in quel complesso minoestrone chiamato pila al litio!
In parallelo stanno già preparando le linee di produzione per le NiMh non appena ci sarà carenza di materie prime per le litio, che tra l'altro non sono ancora riciclabili quindi materie prime usa e getta quando la batteria al litio muore, infatti la panasonic ha già una versione industriale di NiMh da 16Ah con contatti a bullone fruibile dai suoi cataloghi e se non fosse per il freno del brevetto avremmo già elementi stazionari NiMh paragonabili alle NiFe o alle opzs.

@ Dolomitico
Nell'altra discussione sull'idrogeno ti domandavi come stoccare l'idrogeno, ma guarda che il sistema c'è già e ce l'hai tra le mani, si chiama metal-idruri:
metal =metalli
idrudi = idrogeno

Quel signore che negli anni '90 ha scoperto che le leghe o mix di diversi metalli assorbono e trattengono grosse quantità di idrogeno ha poi brevettato e costruito bombole con i metal-idruri che a 10 bar contengono la stessa quantità di idrogeno di quelle a 700 bar!
Poi da bravo genio ha ripensato al problema delle batterie Nichel-Ferro in cui il ferro rilascia molto idrogeno e ha voluto provare a vedere se con queste lege di metal-idruri sarebbe stato possibile migliorare le NiFe scoprendo che i metal-idruri in realtà erano un ottimo elettrodo negativo scoprendo e brevettando le batterie NiMh!!! :wub:

Quindi le pile NiMh che hai in mano in realtà sono per metà una bombola di idrogeno a pressione atomsferica! :woot:

Putroppo non è stato abbastanza genio da capire che chi gli stava comprando il brevetto in realtà lo voleva solo bolccare, non svilupparlo come lui credeva.....

Guarda solo nel giro di 10 anni come sono migliorate le NiMh semplicemente cambiando il separatore, le prime me le ricordo erano un disastro, perdevano capacità rapidamente con i cicli e molte andavano in corto, oggi grazie ai nuovi separatori abbiamo le LSD e io di quelle nuove e di marca (ducarell, eneloop panasonic...) non ne ho vista ancora una in corto!
Se solo lo volessero potremmo avere auto elettriche con batterie NiMh e forse anche accumuli per il fotovoltaico, anche se li ci vedrei meglio una NiFe, batterie 100% riciclabili e meno costose che andrebbero a creare un ciclo infinito di riutilizzo dei materuiali per un economia 100% sostenibile, come del resto fanno già le piombo, di quelle si ricicla tutto, il metallo, la plastica....

@ Trattore
Certo siamo un pò al limite del fattibile, non a caso ho intitolato la discussione "riflessioni" :D
Infatti fino ad ora ho puntato sui pannelli piuttosto che su batterie stagionali, un pannello so che lo metto li e funzionerà di sicuro per il resto delle mia vita, le batterie, di qualsiasi tipo anche lòe fai-da-te, sono sempre un pò una mezza incognita, anche se è bello vedere una lampadina accesa dal sole quando di sole non c'è nè, alimentata da una batteria che è riuscita a domare e tenere li buona quella sfuggente corrente elettrica!

@ Luppy
Mi è piacita molto la tabellina che hai fatto sulle densità energetiche perchè sono dati reali che hai misurato tu di persona, molto più credibile dei soliti numeri "autorevoli" che si leggono in giro, generici e a volte neanche aggiornati con i tempi che corrono.
Comunque occhio alle pile ricaricabili C e D perchè come già ci aveva fatto notare Dolomitico alcune marche (non per colpa loro ma causa guerra dei brevetti) mettono delle normali AA dentro alle C e alle D quindi se fai il rapporto capacità-volume su quel tipo il calcolo è errato in anto parte del volume è aria, è vuoto!
Prova a fare il calcolo sulle D di quelle marche che operano in aree geografiche non soggette alla censura del brevetto sulle NiMh, come alcune cinesi (ma ai volgia a fidarti) o per esempio le Tenergy che mi pare siano 10Ah nel formato D (o forse di più?) ma anche le stesse eneloop D ma attenzione quelle ventute in Giappone che sono delle vere D piene di piastre non quelle ventute in europa che per legge devono avere dentro le AA...... :sick:
Ahh ecco ho trovato la pagina, la classica NiMh con autoscarica elevata quindi separaotri sottili è da 10Ah mentre la versione LSD è da 8Ah quindi con separatori più spessi che portano via più spazio, e ha anche senso:

http://www.tenergy.com/Site/D-NiMH

Ieri sera ho fatto una prova ho preso una batteria da auto 12V 100Ah da sotto il mucchio di quelle li in attesa di essere smontate per trafromarsi in fai-da-te, segnava 0V e dentro le piastre erano tutte benne bianche, candide come la neve, belle solfatate duramente da anni, ho preso la lampadina da 100W 220V e ho collegato tale batteria in parallelo al banco principale 48V, opvviamente attraverso la lampadina che funge da limitatore di corrente, ebbene fin da subito la mapnadine si è accesa rossa e dopo mezzora la batteria da 0V teneva accesa una lampadina degli stop anche se a solo 6V.
Niente di nuovo, è una classica desolfatazione a bassa corrente alto voltaggio, ma era per provare il principio della lampadina come metodo super economico

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Hal9000 » 30 giu 2017, 7:54

@ Dolomitico
e se invece che l'alluminio si provasse con lo zinco?
Le densità energetiche sono della stessa grandezza d'ordine ma almeno lo zinco e molto meno reattivo a riposo nel senso che l'autoscarica dell'alluminio sarebbe del 100% mentre lo zinco se ne stà li buono immerso nell'elettrolita e si consuma solo quando prelevi corrente.
Inoltre ricreare lo zinco metallico dai suoi sali formatisi durante la scarica è molto più facile, avviene a temperatura ambiente e nello stesso elettrolita che hai usato per la scarica quindi senza necessità di avere due celle distinte e senza bisogno di cose caustiche a 360 °C!!!!

Ti ricordi anni fà quando volevamo fare una cosa simile con lo zinco e il solfato di rame? (la pila di daniel ma ricaricabile come accumulo stagionale)

Immagine

Il problema era che il solfato di rame è più peasante e si adagiava sul fondo, quindi bisognava tenere il negativo sopra e in fase di carica avvenivano 2 cose deleterie:
1) lo zinco ritrasformandosi da sale in soluzione a metallo formava i ben noti dendriti che però partendo da un elettrodo in cima crescevano verso il basso e si staccavano cadenso ul sonfo e autoscaricandosi con il solfato di rame che è ilò positivo allo stato liquido
2) le bollicine dell'elettrolisi della ricarica rimescolavano l'elettrolita distruggendo la separazione per densità e gravità che teneva il solfato di rame sul fondo

Però da quando ho iniziato ad aprire pile alcaline e sperimentare con le ferro-manganese ho voluto provare anche a fare una pila alcalina a liquido visto che lo zinco è così denso di energia, ma con l'esperienza del passato sullo zinco questa volta ho studiato la cella cercando di lasciare lo spazio ai dendriti di formarsi senza creare problemi, usando l'ossido di manganese al posto del solfato di rame la materia attiva positiva è solida quindi la posso tenere in alto e lo zinco l'ho posizionato in basso, con tutto lo spazio libero a salire fino al positivo per permettere la crescita di lunghe stalagmiti di zinco in ricarica, ovviamente la resistenza della cella è molto elevata, ma l'idea è quella di un ipotetic accumulo stagionale.

Immagine

Vedi quei depositi di zinco che crescono dal basso?
Si formano in fase di ricarica, sono arrivati fino a metà barattolo e se si rompono cadono sul fondo tornando a formare contatto elettrico, in fase di scarica lentamente si rimpiccioliscono fino a scomparire completamente.

Quella cella è in serie con le altre ferro-manganese e le continuo a caricare e scaricare, 1 ciclo al giorno, ma mentre quellle con il ferro durano 15/20 ore quella allo zinco dura più di una settimana, purtoppo ha una elevata resistenza interna, mentre le ferro-manganese reggono bene 100mA quella zinco-manganese dopo 40mA cala di tensione da 1,6V giù fino a 0,4V però li ci rimane costante e se togli il carico torna a 1,2V anche quando la ferro-manganese è ormai scarica.

Diciamo che la ferro-manganese va bene come batteria primaria a scariche rapide, mentre con lo zinco depositato mi pare più adatta ad ipotetici accumuli stagionali.
Ovviamente il ferro usando paglietta pressata su filo di ferro ha un contatto elettrico migliore e il ferro non si scioglie, sia nella forma scarica che carica resta solido quindi l'elettrodo non cambia forma, mentre lo zinco si, diventa liquido poi torna solido, è inevitabile che l'elettrodo scompare e poi si riforma, possiamo solo sfruttarlo per sedimentazione in fase di ricarica, che essendo una struttura friabile ha un contatto elettrico scadente per cui o si fanno celle enormi o si sfrutta come ciclo lento stagionale.

Magari sarebbe da fare una cella stretta e alta tipo in un tubo visto che a farle larghe poi lo zinco si depositerebbe comunque in una sola colonna.

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Dolomitico » 30 giu 2017, 12:06

Caspita,ammiro la dedizione che ci metti...
sul filmato anche ne parlano di queste crescite di materiale attivo che arriva a portare le celle all'autoscarica,o al corto.
Il fatto è che avere celle da 0.4v sono sempre bassi,nel senso che devono operare almeno a tensione classica,ma probabilmente è solo una questione di dimensioni,se fosse una cella più grande sicuramente le dimensioni contano.
Lo zinco al posto dell'alluminio,se è reversibile sicuramente è valido,lo trovi nelle celle "super heavy duty" che sono delle zinco carbone,hai il positivo in carboncino,e l'involucro in zinco,potrebbe servirti magari come uso.
Adesso che ci penso....quelle SONO batterie allo zinco,ma non ricaricabili,oppure anche per queste cè il barbatrucco?
.....No,sono andato a leggermi come funzionano,e sono delle schifezze,si scaricano da sole,però sono donatrici di barre di graffite quasi gratis....vanno bene per fare elettrolisi?
Ma dici inpratica che si possa arrivare ad avere dlle alcaline di grossa capacità che possono essere ricaricate?
Io le ho eliminate proprio in virtù delle nimh a bassa autoscarica,ma so dove procurarmene a volontà....

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Hal9000 » 30 giu 2017, 14:36

Ciao Dolomitico,
si ci sono due tipi di pile usa e getta classiche, le zinco-carbone che però è un nome sbagliato perchè in realtà la barretta di carbonio/carbone/grafite è solo un filo, non prende parte alla reazione, ma è sempre il biossido di manganese che reagisce assorbendo gli elettroni che provengono tramite il circuito esterno (il carico) dallo zinco al negativo, usano il carbonio solo come collettore di cariche, per portare il contatto elettrico in mezzo al manganese, visto che sono state le prime pile commerciali credo che usassero il carbonio perchè ecnomico e perchè resiste all'elettrolita.

Le "zinco-carbone" e le alcaline sono quasi la stessa cosa, cambia l'elettrolita e la disposizione degli elettrodi:
zinco-carbone -> zinco negativo che è il cilindro il contenitore, biossido di manganese al positivo che occupa il centro, elettrolita cloruro di ammonio
alcalina -> zinco negativo sotto forma di polvere gellificata al centro, biossido di manganese al positivo sulla circonferenza, elettrolita idrossido di potassio (uguale alle nife)

Come vedi è sostanzialmente la stessa cosa, però nelle zinco-carbone, anche dette heavy duty, quelle che costano meno, si risparmia il cilindretto di acciaio usando lo zinco stesso come contenitore, che però con il tempo si corrode e si buca, da qui nasce il fatto che le alcaline sono più sicure e non perdono perchè lo zinco che si corrode e si consuma è al centro mentre il contenitore non predne parte alla reazione è inerte e quindi mantiene la sigillatura, il contenimento delle sostanze.

Le heavy duty o zinco-carbone non le ho prese in considerazione perchè tra l'elettrolita di cloruro di ammonio che potrebbe scindersi in ricarica liberando colro, tra l'elettrodo di carbonio che si potrebbe rovinare e il cilincdro si zinco metallico diventa difficile da ricaricare o come sorgente di materie prime per costruirne una versione manutenibile e ciclabile, dovresti anche stare li a lavare il biossido di manganese dal cloruro di ammonio per usarlo in idrossido di potassio insomma tutto un lavoro a mio avviso inutile.
Infatti è bene distinguerle, le zinco-carbone o heavy dury non si ricaricano per via dell'elettrolita usato, mentre le alcaline si, la chimica ha una buona reversibilità a patto che i metalli dei collettori di corrente non si degradino e che ci sia spazio per far formare i depositi di zinco in ricarica senza che formino corti.

Si quello che deduco da anni di esperimenti è che l'accumulo su larga scala in realtà è possibile farlo e con diverse chimiche a piacimento, piombo-acido fatte come si deve, zinco-manganese, nichel-ferro c'è solo l'imbarazzo della scelta.
Se ci sono arrivato io con 4 soldi nel garage vuoi che non lo sappiano i grandi centri di ricerca che prendono milioni di dollari o euro di sovvenzioni?
Ma va beh questi sono discorsi ormai politici non tecnici, non possiamo farci niente, se come dice Ferrobattuto ci devono spremere per bene e le tecnologie le dobbiamo prendere con il contagoccie tanto vale lasciar perdere e concentrarsi sul nostro piccolo con il fai-da-te.

L'anno scorso ho preso una cinquantina di pile alcaline D nuove su ebay a circa 1€ l'una di diverse marche, sia per farci delle prove sia eventualmente come fonte di materie prime, poi il tempo vola gli impegni pressano e sono solo riuscito a fare quelle quattro prove della discussione sulla ferro-manganese, ma stò cercando di farmi un pò di conoscenza su quali materiali usare e come con quei piccoli prototipi, visto che il principio funziona mi piacerebbe provare a costruire una zinco-manganese (una alcalina) un pò più grande per un ipotetico accumulo stagionale, ma il problema è che anche se economiche queste materie prime le devo pur sempre pagare mentre piombo e acido solforico sono quasi gratis e in quantità.....
Pensa che ho li anche del magnesio in un angolo da più di 2 anni ma non ho avuto ancora tempo neanche di capire se può essere utile a qualcosa.

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Hal9000
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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Hal9000 » 30 giu 2017, 14:49

Dimenticavo di risponderti completamente, la alcalina modificata scende a 0,4V sotto carico, ma se allegerisco il carico o la lascio a riposo risale, assestandosi a 1,2V anche dopo 1 srttimana che è stata sotto carico, credo che sia solo un fattore di corrente massima, come dire che a una 100Ah al piombo gli assorbi 50A logico che cede, infatti le alcaline originali devono essere scaricate in almeno 160 ore per dare i 16Ah ovvero massimo 100mA per le D, questo è risaputo nulla di nuovo, è come quando diciamo di usare le piombo stazionarie in C20 solo che con le alcaline diventa C160.
Ho provato a mettere in corto una pila alcalina D nuova e genera 5A, quando la modifico mettendo i componenti belli distanziati e a bagno liquido in un contenitore aperto il corto scende a 1A quindi mi pare logico dedurre che anche la corrente massima assorbibile per da 100mA scenda di 1 quinto ovvero 20mA che in effetti è quello che vedo dagli esperimenti, con un carico di 20mA la tensione resta a 1V con 40mA scende a 0,4 e a vuoto risalre a 1,2V

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da luppy » 3 lug 2017, 10:23

Buongiorno !

Hal, leggendoti mi si è riattivato qualche vecchio neurone del chimico che ero... e mi riferisco alla cella zinco manganese di cui parlavi sopra, spero che non sia qualche neurone "bacato" XD
Mi sono ricordato che in generale per regolare l'elettrodeposizione dei metalli si usano degli additivi che non partecipano alla reazione, ma sono usati per dare consistenza e lucentezza al metallo che si deposita
Ora ho provato a cercare qualche info in più, ho trovato questo documento, è molto lungo ma basta leggere qualche pagina dalla 37 in poi
https://www.politesi.polimi.it/bitstrea ... ri.PDF.pdf
La cosa interesante poi è che anche la densità di corrente influenza il tipo di depositi, ed anche se è costante o pulsata
Mi viene ora in mente che anche l'imax quando carica le nicd non da una corrente costante, e se non ricordo male anche quando ricarica le piombo cambia la corrente per conto suo
Ma i regolatori fotovoltaici pwm non lavorano anche loro con degli impulsi ?
Se hai ancora quella cella zinco manganese liquida potresti fare una prova di carica ad impulsi, senza star li a comprare altre sostanze
Poi, se Lupo Solitario ci stesse leggendo potrebbe darci dei suggerimenti, sarebbero molto graditi ;)

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Hal9000 » 3 lug 2017, 13:50

Ciao Luppy, buona idea quella della corrente pulsata farò sicuramente delle prove, nel frattempo sono "inciampato" in questi due video di nurdrage sulla deposizione di zinco metallico, quello in soluzione basica (più o meno lop stesso che stò facendo) è il più semplice da fare perchè si ha a disposizione una più ampia gamma di metalli da usare come elettrodi, anche se mi pare di capire che per il positivo dover si forma ossigeno puto restano sempre i soliti 3: platino, nichel o piombo, il problema dell'ambiente basico è che lo zinco che si deposita è raffiginoso, poco compatto e friabile, quasi una polvere, che da un punto di vista di reattività chimica è ottimo ma ha uno scarso contatto elettrico quindi correnti basse anche se per un tempo lunghissimo.

Poi c'è la deposizione in ambiente acido che nel video forma un deposito di zinco molto compatto e rigido, quindi con un ottimo contatto elettrico ergo correnti più alte in fase di scarica, però io ai tempi avevo provaro a ricaricare una cella con solfato di zinco ma lo zinco si depositava sempre a stalagmiti e molto friabili, che sia il solfato di sodio aggiunto ad aiutare oppure l'elettrodo di nichel su cui lo deposita?
Che poi non capisco ma io sapevo che il nichel venisse attaccato dall'acido solforico, boh... mi pare che la cella acida ponga più problemi di quellio che risolve e torniamo ad avere una batteria con elettrodi che si corrodono, a quel punto tanto vale restare sulla piombo che almeno genera 2V!

https://www.youtube.com/watch?v=3X9c6epL7HQ

https://www.youtube.com/watch?v=y3WJFsr7HDY

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da luppy » 3 lug 2017, 17:04

Forse il nichel in quelle condizioni si corrode lentamente, oppure finchè sotto tensione non lo fa, oppure i potenziali redox delle varie sostanze presenti sfavoriscono la sua corrosione ?
Non saprei... ma magari una di queste...

Belli i video, mi fanno ricordare i vecchi tempi
Però mi fanno venire un'idea, premesso che qui si stanno cercando batterie stazionarie ovvero non da portarsi in giro in tasca, ora sparo una delle mie ... :woot:

Visto che qualsiasi coppia di elementi si utilizza, essendo sempre una delle due forme in cui sono presenti quella solida, è inevitabile col tempo lo sgretolamento, con conseguenti problemi
Ma allora, perchè non ragionare direttamente su una cella basata su materiale sgretolato ?
Se le alcaline, quindi ambiente basico, due pentolini di acciaio con dentro in uno lo zinco e nell'altro il manganese, collegati da un ponte salino o un setto poroso (l'acciaio dovrebbe andare bene visto che mi pare sia l'elettrodo interno in cui è annegato lo zinco in pasta, giusto ?)
http://embruti.altervista.org/documenti ... salino.pdf
Si risolverebbe anche il problema dei contatti, perchè il pentolino è di metallo
Non ho idea della resistenza interna di una cosa del genere, però se funzionasse... per un accumulo secondario magari sarebbe accettabile
Ora ho già tre progetti in ballo, compreso "new entry" il restauro del pollaio... ma magari il prossimo mese ci posso provare

Ok, l'ho sparata, ora aspetto le "scuzzette" ;)

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Hal9000 » 4 lug 2017, 13:14

luppy ha scritto:
3 lug 2017, 17:04
Ma allora, perchè non ragionare direttamente su una cella basata su materiale sgretolato ?
Quella è appunto l'idea di base delle piombpo fa-da-te che stò realizzando! :B):
Ora non più nei secchi ma nelle scatole opzs per ragioni di ottimizzazione spazi, robustezza, trasparenza, peso maneggevole ed eventuale futuro riciclo da parte di terzi.
Comunque poi in quel caso si parla di ciclicità giornaliera quindi elevati spessori di piombo, correnti alte ecc ecc.. quindi tutto l'opposto dell'accumulo stagionale.

Comunque come avrai notato un pò in tutte le varie batterie che ho provato a realizzare tendo a tenere le materie attive (siano ossidi o polveri di metalli) depositate dentro un elettrodo che funge da contenitore e/o contatto elettrico proprio perchè ormai so con certezza che lo sgretolamento è uno dei fattori di morte di tutti i tipi di batterie.

L'idea del ponte salino te la boccio seduta stante perchè funziona solo a livello accademico come dimostrazione ma non ha alcuna utilità pratica, correnti pari a 0, miscelazione delle sostanze, contatto con aria deleterio nel caso di elettroliti alcalini, veramente difficile da realizzare nel fai-da-te, insomma provato svariate volte nlla mia infanzia di sperimentazione sugli accumulatori e totali fallimenti e delusioni.

Invece l'idea del pentolino inox è venuta anche a me, anche se leggermente diversa, ed è per quello che stò provando elettrodi inoz nelle celle in test anche se devo dire che i risultati sono migliori usando nichel, piombo o metalli nativi dell'elettrodo in questione.

Per lo sgretolamento devo dire che la cella ferro-manganese mi stà stupendo in merito al ferro perchè pare non subire corrosione o se ne stà avvenendo non la vedo a occhio nudo, se pensi che some elettrodo negativo uso paglietta di acciaio che ha filini di ferro sottili come capelli e fino ad ora non pare si siano corrosi dopo almeno una trentina di cicli, si sono scuriti, un grigio scuro ma per ora non mollano.
Comunque la ferro-manganese mi viene da considerarla come un ipotetica batteria ciclica giornaliera, mentre varianti con metalli che sui consumano come zinco, alluminio, magnesio ecc.... li vedo più orientati allo stagionale, ma è solo una mia sensazione.

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Hal9000 » 5 lug 2017, 14:59

L'ultimo video mi ha proprio dato alcune idee da provare, per esempio cercando su internet ho trovato che stanno studiando celle zinco-biossido di manganese ma usando solfato di zinco come elettrolita invece dell'idrossido di potassio, pare che in questo modo lo zinco si depositi meglio, in effetti se metto lo zinco in acido solforico viene corroso formando idrogeno e solfato di zinco, ma se tutto l'acido solforico ha già reagito con lo zinco, ovvero sciogliendo solfato di zinco direttamente nell'acqua distillata dovremmo avere un elettrolita conduttivo credo leggermente acido (di sicuro non basico) ma che non corrode lo zinco, ed eseendo acido anche se di poco forse consente un deposito migliore di zinco in fase di ricarica, però mi chiedo se ho solfato di zinco in soluzione e scarico la batteria lo zinco che si consuma produce ossido di zinco il quale resterà in forma solida sull'elettrodo di zinco o diventa solubile come nel basico/alcalino?
Nel qual caso avremmo solfato di zinco e ossido di zinco in soluzione, e quando ricarico quale dei due si riconverte in zinco metallico grazie alla corrente elettrica?
Mi procurerò un pò di solfato di zinco per fare delle prove, anche se posso farlo immergendo zinco in acido solforico preferisco partire da una sostanza pura per non avere troppe variabili.
Quindi sarebbe da provare con i solfati, in casa ho il solfato di sodio e di alluminio, proverò con entrambi oltre al solfato di zinco e vediamo prima di tutto se formano una pila e poi se si ricarica.

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Hal9000 » 5 lug 2017, 15:26

Inoltre leggevo su wikipedia che per formare solfato di zinco si può anche partire dal solfato di rame (lo sapevo) o dal solfato di ferro facendoli reagire con lo zinco che da quello che ho capito è più reattivo e attrae il "solfato" (l'acido solforico senza l'idrogeno) su di se liberando l'altro metallo che da solfato torna ad esser emetallo puro.
La cosa mi ha acceso una lampadina, ma quindi se usassi un solfato di un metallo più reattivo come per esempio lo zinco allora per esempio il rame o il ferro in un tale elettrolita sarebbero salvi e non si corroderebbero, magari si potrebbe giocare con l'ossigeno tra di loro.

Gli elettroliti acidi hanno il vantaggio di non essere alterati dall'anidride carbonica che c'è nell'aria e mi pare di capire che potrebbero essere più economici.
Oppure il solfato di sodio o di potassio che se i due metalli (sodio o potassio) sono più reattivi dello zinco dovrebbero tenere il "solfato" su di loro impedendo la formazione del corrosivo acido solforico e forse preservando altri metalli in un elettrolita acido?

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Hal9000 » 5 lug 2017, 15:32

Ieri sera ho ripreso qui quella 100Ah che era completamente solfatata a 0V e probabilmente con alcuni elementi in corto, quella che una settimana fà avevo caricato a 0,2A per mezzoretta in parallelo al banco grosso 48V con il metodo della lampadina in serie e ha tenuto quella pochissima carica che gli ho dato, nel senso che anche se solo a 6V accende ancora la lampadina, se si cosidera che era li ferma a 0V in un angolo da alcuni anni, poi è vero che 1 settimana è poco, ma è pur sempre una mini prova, sicuramente adesso mi organizzo un attimo prima che finisca tutta questa eccedenza di energia estiva per provare a caricarne altre di batterie destinate all'oblio e poi vedremo ora di natale quantitativamente quanto potrò prendermi indietro di questa eccedenza.

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da luppy » 5 lug 2017, 17:09

Mamma mia sei un vulcano, faccio fatica a starti dietro ;)
Come ho detto spesso la chimica non me la ricordo più, però se non vado errato l'ossido di zinco nell'acqua non dovrebbe sciogliersi.
Probabilmente invece si scioglierà in un acido (ossido + acido = sale + acqua), e nelle basi, probabilmente si forma un idrossido...
Però lui stesso in "giro" in soluzione non dovresti trovarlo
Poi ne sparo un'altra, così qualcuno magari mi sgriderà ;) : anche senza fare delle prove pratiche c'è un valore di conduttività per i vari tipi di ioni in soluzione, magari si riesce a farsi un'idea preventiva all'acquisto di vari sali, che li vendono a peso d'oro
Ho cercato ora in internet una tabella ma non la trovo, però dovrei avere a casa un vecchio ma pur sempre valido manuale, magari li trovo qualcosa, guardo e riferisco.
La conduttività è l'inverso della resistenza, per cui dovrebbe dare un'idea, anche se è influenzata dal solvente che si usa
Comunque devo riguardare, cercherò di dirti di più, i libri di scuola li ho conservati tutti ;)

L'altra cosa, per l'accumulo con le piombo, ma non si scaricano del 30% al mese ?
Poi mi ripeto, ma perchè le vuoi strizzare poverine XD
Questa mattina stavo facendo qualche ragionamento, per usare senza uccidere quelle al piombo mezze rotte basterebbe una cosa di questo tipo:
circuito che se "vede" che il pacco primario è carico si attiva da solo e comincia a caricare quelle malandate, al loro voltaggio, che non deve essere minore di 4 volt, ma divisi per stringhe omogenee di voltaggio
poi, lo stesso circuito, se vede che il pacco è "scarico" (ma deve anche essere notte) apre il rubinetto e lo ricarica usando degli step up (per questo minimo 4 volt che dicevo sopra)

La seconda delle due, si potrebbe attivare "stagionale" se le batterie sono in grado di conservare la capacità, oppure se fa nuvolo per qualche giorno od altro

Tutta questa cosa con i circuiti mi perderei, ma con arduino e qualche relè non dovrebbe essere difficile, anche se da qualche anno non scrivo più software (altro vecchio hobby...) qui si tratta di poche righe per cui ci potrei anche provare

Ad agosto però ;)

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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da Ferrobattuto » 5 lug 2017, 22:02

Hè si, il nostro Hal9000 è un vulcano...... È pieno di idee, e soprattutto tra il dire e il fare non ci mette il mare. :D
Per l'accumulo stagionale sicuramente il miglior tipo di accumulatore è quello alcalino. Come alternativa per delle piombo immagino che siano le sue "cilindriche", con grande massa di materiale attivo in grossi spessori e correnti molto basse.
Inviato manualmente dal mio vecchio e sgangherato, ma fedele computer

Buone realizzazioni a tutti!
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Re: Riflessioni Accumulo Stagionale

Messaggio da mastrovetraio » 6 lug 2017, 13:14

Accumulo stagionale.... Una domanda. Facciamo finta di avere le batterie che attualmente usano i sommergibili (enormi al piombo acido !! ) vi chiedo cosa accadrebbe se, dopo averla caricata al massimo, si pompasse fuori tutto l'acido (sostituendolo magari con qualcosa di inerte). Immagino che non ci sarebbe nessuna autoscarica, così come credo che rimettendo dentro l'acido ( dopo mesi ? anni ? ) la batteria tornerebbe in vita carica al 100% O mi sbaglio ?

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