kütuseelementide arendamiseks eraldatavad riiklikud vahendid biokeemiale määratud ressursse. 2003. aastal allkirjastasid Euroopa Liit ja USA memorandumi nn vesinikuühiskonna rajamiseks, tuginedes veendumusele, et 21. sajandi põhilisteks energiakandjateks kujunevad vesinik ja metaan. Vesiniku kui ühe põhilise energiaallika tootmise, transpordi ja käitlemise infrastruktuuri väljaarendamine kujul, mis oleks majanduslikult põhjendatud, võimaldaks laialdaselt kasutusele võtta kütuseelemendid. Mis on kütuseelement? Esimese kütuseelemendi koostas sir William Growe Inglismaalt juba 1839. aastal. Selles kasutati kahte suhteliselt suurepinnalist plaatinaelektroodi, millest ühel (katoodil) toimus hapniku redutseerumine ja teisel (anoodil) vesiniku kui kütuse oksüdeerumine. Elektrokeemilise redoksprotsessi tulemusena tekkis elektronide suunatud voog anoodilt katoodile ehk elektrivool, ning eraldus soojust. Elektrolüüdina kasutas Growe lahjat väävelhappe (H2SO4) vesilahust
rajamiseks, tuginedes veendumusele, et 21. sajandi põhilisteks energiakandjateks kujunevad vesinik ja metaan. Kütuse element Fuel Cell · Esimese kütuseelemendi koostas sir William Growe Inglismaalt juba 1839. aastal. Selles kasutati kahte suhteliselt suurepinnalist plaatinaelektroodi, millest ühel (katoodil) toimus hapniku redutseerumine ja teisel anoodil vesiniku kui kütuse oksüdeerumine. · Ehituse poolest on kütuseelemendid väga lihtsad, koosnedes teineteisest eraldatud anoodist ja katoodist. Lahuti hoiab ära anoodi ja katoodi kokkupuutumise (lühistumise), täidab sageli ka ioonjuhi rolli Kütuse element Fuel Cell Nüüdisajal võib elektrokeemilised vooluallikad jagada kolmeks: 1. primaarpatareid, mida pole võimalik uuesti laadida, 2. sekundaarpatareid ehk akumulaatorid, mida saab perioodiliselt laadida, 3. kütuseelemendid, mis pidevalt töötavad - kus toimib
Elektriauto on auto, mis liigub elektrimootori jõul; Elektriautot käitab üks või mitu elektrimootorit, mille toiteallikad on autol paiknevad akud või kütuseelemendid. Elektriautode ajalugu on üldiselt vähetuntud; Kindlalt teada on see, et nad leiutati enne sisepõlemismootoriga sõidukeid; 20. sajandi saabumisel oli 38% ameerika autodest elektriautod; Elektriautode müügi tipp oli 1912; Seoses odava nafta üleküllusega jäid elektriautod tagaplaanile. Elektriauto eelised sisepõlemismootoriga auto ees: Keskkonda ei saastata otseselt heitgaasidega; Elektriautod on vaiksemad;
PLASTILINE ja piisavalt pehme, et lõigatakse noaga. Terbium on kunagi leitud looduses vaba osa, kuid see sisaldub palju mineraale, sealhulgas cerite, Gadoliniit, Monazite, xenotime ja euxenite. Terbium on kunagi leitud looduses vaba osa, Kuid see sisaldub Palju mineraale, sealhulgas cerite, Gadoliniit, Monatsiit, xenotime ja euxenite. Terbium kasutatakse Idioot Kaltsiumfluoriid, kaltsiumi tungstate ja strontsiumi molybdate materjale, mida kasutatakse tahkis-seadmed ja kristall stabilisaator on kütuseelemendid, mis töötavad kõrgendatud temperatuuri juures. Terbium Kasutatakse Idioot Kaltsiumfluoriid, kaltsiumi tungstate ja strontsiumi molybdate materjale, Mida Kasutatakse tahkis-seadmed ja kristall stabilisaator on kütuseelemendid, mis töötavad kõrgendatud temperatuuri juures. Kuna osa Terfenol- D (sulam, mis laieneb ja tõmbub magnetvälja rohkem kui ükski teine sulam), terbium on kasutada täiturid, et mereväe kajaloodi ja-andurid. Kuna osa Terfenol-D (sulam,
Elektronide paigutus: Molekulivalem:H2 Suhteline molekulmass:2 Keemistemperatuur:253 °C Värvuseta, lõhnata, maitseta, väikese tihedusega (kergeim tuntud gaas); kergesti süttiv ja väga hea redutseerija. reageerimisel hapnikuga moodustab vee. Kui vesinik seguneb õhuga, moodustab see plahvatusliku segu, mis süttib kasvõi ühest sädemest. klaasivalmistamisel Lähteaine ammoniaagi, vesinikkloriidi ja metanooli tootmisel kütuseelementidena(Kütuseelemendid toodavad elektrit, kasutades vedel või gaaskütuseid. Kui kütuseks on vesinik, on kütuseelemendi ainsaks kõrvalsaaduseks vesi.) autokütus ning mobiiltelefonide kütteaine. Tsingi reageerimisel hapetega: Zn+ H2SO4=ZnSo4+H2 Aktiivsete metallide (leelismetallide) ja vee reageerimisel: 2Na+2H2O=2NaOH+H2 Vesiniku eraldumine vee reageerimisel I ja II rühma metallidega : 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 Vee elektrolüüsil:
Kodiidid: RbI Telluriidid: Rb2Te Hüdriidid: HRb Nitriidid: - Saamine: Rubiidium saadakse metalse naatriumi ja rubiidiumkloriidi sulandist: Na + RbCl Rb + NaCl Rb lendub auruna, mis metalse rubiidiumi saamiseks kondenseeritakse. Rubiidiumi ei ole võimalik saada rubiidiumkloriidi elektrlüüsil, sest Rb lahustub sulas rubiidiumkloriidis. Kasutamine · fotoelemendid · gaaside neelaja vaakumtorus · südamelihaste uurimine · kütuseelemendid, purunemiskindel klaas Bioloogiline toime Rubiidiumi kasutatakse nukleaarmeditsiinis, et leida ja pildistada ajukasvajaid. Radioaktiivsed isotoopid(rubiidium) viiakse kehasse seejärel registreeritaksekaameraga radiofarmatseutilise preparaaadi biodistributsiooni organismis. Inimese keha kaldub ravima Rb + ioone, nagu oleksid need kaaliumi ioonid ja seetõttu rikastab rubiidium organismi rakusisest vedelikku. Ioonid ei ole eriti mürgised, ning neid on kerge eemaldada higi ja uriiniga. Lisa
Elektriau to Elektriauto · Elektriauto on auto, mis liigub elektrimootori jõul. · Elektriautot käitab üks või mitu elektrimootorit, mille toiteallikad on autol paiknevad akud või kütuseelemendid. Ajalugu · Leiutati enne sisepõlemismootoriga sõidukeid. · Kuni 20. sajandi algusaastateni olid elektriautode valduses maismaal liikumise kiiruserekordid. · 20. sajandi saabumisel oli 38% ameerika autodest elektriautod. · Elektriautode müügi tipp oli 1912. aastal. · Seoses odava nafta üleküllusega jäid elektriautod tagaplaanile. · 1970. aastatel toimunud ülemaailmne energiakriis suurendas taas üldsuse huvi elektriautode vastu.
jätkuda. Samuti lähevad kütuste jms hinnad järjest kallimaks . Tuleks leida uus tehnoloogia, mis asendaks naftat. Sellevõrra jätkuks naftat kauemaks. On tehtud küll elektriautosid, kuid nende vastu ei tunta eriti huvi, sest need on veel algelise tehnoloogiaga ning väikese kasuteguriga. Teadlased on lubanud, et tulevikus saame sõita vesinikelementidega autodega vabalt sinna, kuhu ise tahame, sest vesinik ei maksa eriti midagi ning kütuseelemendid on muutunud odavamaks ja töökindlamaks. Samas loodetakse ka veel teise põlvkonna biokütuste peale, mille lähteaineks võivad olla vananenud puit, toidujäätmed, õled või isegi saepuru. Nafta on väga ohtlik aine, kuid kahjuks ilma selleta me hakkama ei saa. Seoses sellega, et nafta kaevandamine on ka üsna kallis, sõltuvad naftahinnast enamike teiste kaupade hinnad. Sõjad ja tülid nafta pärast ei lõpe enne, kui leitakse mõni alternatiiv naftale. Kasutatud kirjandus: 1
ootamatute voolukatkestuste puhul. Siiani ei ole ükski muu aku pliiakudele väga tõsist konkurentsi pakkunud. Muud akud on mitmesugused leelisakud, mille elektrolüüdiks on KOH või NaOH lahus. Leelisakud on pliiakudest kergemad, ei karda laadimata olekut ega ülekoormust, samas nende pinge muutub tühjenemisel palju 1,7 kuni 1,2 V. Kõige suurem miinus on nende akude puhul aga selles, et nende kasutegur on vaid 50-60%. Kütuseelemendid Kütuseelement on eri tüüpi galvaanielement, milles toimub kütuse aeglane oksüdatsioon (,,leegita põlemine") ja reaktsioonil vabaneva energia eraldumine elektrienergiana. Kütuseelement töötab elektrokeemilise generaatorina, milles elementi juhitakse pidevalt elektrokeemiliselt aktiivseid aineid vastavalt nende ärakasutamisele. Sel viisil tagatakse elektrienergia pidev genereerimine elemendis. See on ka peamine omadus, mille poolest erineb kütuseelement galvaanielemendist
3) Aktiivsete (1. ja 2. rühma) metallide reageerimisel veega: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 4) Raua veeauru meetod (veeaur juhitakse läbi hõõguva raua) : 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 5) Vee elektrolüüs: 2H2O 2H2 (katoodil) + O2 (anoodil) Kasutamine · Raketikütus · Metallide redutseerimine oksiididest · Õhupallide täitegaas · Energeetika · Kütuseelemendid · Ammoniaagi, vesinikkloriidi, süsivesinike, alkoholide jm ühendite saamine · Margariini valmistamine · Redutseerijana metallimaakidest metallide tootmisel Kasutatud materjal · L.Tamm, Keemia õpik gümnaasiumile, II osa, lk 106109 · http://et.wikipedia.org/wiki/Vesinik · http://kaur.pri.ee/mittemetallid.pdf · web.zone.ee/chemistry/H.htm
Niisuguseid keemilisi vooluallikaid nimetatakse elektrokeemilisteks elementideks. (Ahmetov, 1974:198) Keemiliste vooluallikate tähtsaimad iseloomustussuurused on elektromotoorjõud (tekitab ja säilitab suletud vooluringis elektrivoolu (ENE 2, 1987:525)), tööpinge, mahutavus (vooluallikast saadav elektrihulk) ja tööiga. Keemilised vooluallikad jagatakse kahte suurde liiki: ühekordse kasutusega (galvaanielemendid) ja mitmekordse kasutusega (akumulaatorid ehk akud). On olemas ka kütuseelemendid, mida võib käsitleda galvaanielementide erijuhtumina. (Timotheus, 1999:259) 1.1. Galvaanielemendid Galvaanielemendid on keemilised vooluallikad, milles on elektrienergia saamiseks võimalik ainult ühekordne elektrokeemiliselt aktiivsete ainete kasutamine, sest nende ainete läbireageerimise järel muutub galvaanielement vooluallikana kasutamiskõlbmatuks. (Karik, Palm, Past, 1981:209) Tänapäeval on galvaanielementidest kasutusel põhiliselt kuivelemendid, milles elektrolüüt (keemiline
· Sulamid on sageli paremate omadustega kui puhtad metallid Kuivelemendid ja akud Kuivelemendid sellised patareid mis varustavad elektrienergiaga mitmesuguseid elektroonseid targbeesemeid(kellad,raadiod,taskulambid). Autoaku ehk pliiaku võimeline kandma lühiajaliselt väga suurt voolu.Pliiaku anoodik on plii ja katoodik on pliidiooksiid. Keemilistes vooluallikates muudetakse keemilisel reaktsioonil vabanev energia vahetult elektrienergiaks. Kütuseelemendid Keemilisi vooluallikaid, milled saadakse elektrienergia kütuste oksüdeerumisel eralduva energia arvel nimetatakse kütuseelementideks. (vesinik-hapnikelement) (kosmoselaevad,elektriautod) Keemilise vooluallika tööpõhimõte redoksreaktsioon,mingit elektrivoolu kindlasuunalist elektronide voogu seejuures süsteemis ei teki. Elektronid lähevad ühtedelt osakestelt (tsingi aatomitelt) vahetult üle (vase ioonidele). Tsink redutseerija vask oksüdeerija. S-elemendid
Niisuguseid keemilisi vooluallikaid nimetatakse elektrokeemilisteks elementideks. (Ahmetov, 1974:198) Keemiliste vooluallikate tähtsaimad iseloomustussuurused on elektromotoorjõud (tekitab ja säilitab suletud vooluringis elektrivoolu (ENE 2, 1987:525)), tööpinge, mahutavus (vooluallikast saadav elektrihulk) ja tööiga. Keemilised vooluallikad jagatakse kahte suurde liiki: ühekordse kasutusega (galvaanielemendid) ja mitmekordse kasutusega (akumulaatorid ehk akud). On olemas ka kütuseelemendid, mida võib käsitleda galvaanielementide erijuhtumina. (Timotheus, 1999:259) 1.1. Galvaanielemendid Galvaanielemendid on keemilised vooluallikad, milles on elektrienergia saamiseks võimalik ainult ühekordne elektrokeemiliselt aktiivsete ainete kasutamine, sest nende ainete läbireageerimise järel muutub galvaanielement vooluallikana kasutamiskõlbmatuks. (Karik, Palm, Past, 1981:209) Tänapäeval on galvaanielementidest kasutusel põhiliselt kuivelemendid, milles elektrolüüt (keemiline
Euroopa energiatehnoloogia... ...strateegilise kava alusel on seatud väljakutseteks arendada jätkusuutlikke teise põlvkonna biokütuste, CO2 kogumise, transpordi ja ladustamise tehnoloogiaid ning kahekordistada suurimate tuuleturbiinide tootmisvõimsust, tutvustada suuremahulise fotogalvaanilise energia ja kontsentreeritud päikeseenergia lahendusi, luua ühtne ja arukas Euroopa elektrivõrk (taastuvate ja hajutatud tootmise integreerimiseks), tuua turule tõhusamad seadmed (soojuspumbad, kütuseelemendid) ja säilitada konkurentsivõime tuumatehnoloogia vallas, leides lahendused jäätmekäitlusele. Aga Eestis suunad? Majandus- ja kommunikatsiooniministeeriumi koduleheküljel on toodud : Energiamajanduse riiklik arengukava aastani 2020 Eesti elektrimajanduse arengukava aastani 2018 ning arengukavade rakendusplaanid Eesti energiamajanduse riiklik arengukava: Visioon : Tõhus ja innovaatiline energiasektor toetab Eesti säästvat ja tasakaalustatud arengut
Mida on elektri tootmiseks vaja? - Kütust, Tehnoloogiat (mis muudaks ühe energialiigi teiseks) ja ühendust tarbijatega (elektrivõrku) olemas on nt Soojuselektrijaamad - elektrit toodetakse kütuse põlemisel tekkiva soojusenergia abil (kivisüsi, maagaas, põlevkivi, vedelkütused, biomass ehk puit, jne…) Tuumaelektrijaamad Päikesesoojuselektrijaamad Elektri tootmine – muud tehnoloogiad • Elektrituulikud • Hüdroelektrijaamad • PV paneelid • Kütuseelemendid • ... Elektri tootmine teeb keskonda pahaks - teeb CO2 (70% Eesti emissioonidest), teeb SO2 (80%), teeb prügi (80%) ja kasutab hirmsal hulgal vett (80%) Turuhind = supply+demand Elektri hinna mõjuriteks (tulevikus) on: - tehnika areng, seejuures investeeringud uutesse tootmisseadetesse ja olemasolevate jaamade sulgemine - Riikidevahelised ülekandevõimsused, suhted nende riikidega ja sealsed poliitilised (häda)olukorrad - KÜTUSTE HINNAD
vahe ehk pinge allika klemmidel pinge on enne. Väike parandus. Tegelikult me ei tea kumb oli enne. Kõik oleneb kuidas asja vaadata. (Maril oli see küss ja tuli välja niimoodi) 7. Nimetage seadmeid ja protsesse, mis toimivad ainult alalisvooluga? Alalisvoolu kasutatakse transpordis (alalisvoolumootorid), galvaanikas, keevitamisel, elektroonikas, elektrilisel modelleerimisel jm. Alalisvooluallikad: galvaanielemendid, alalisvoolugeneraatorid, akud, kütuseelemendid, aatomipatareid, kütuseelemendid, alaldid. 8. Nimetage seadmeid ja protsesse, mis toimivad ainult vahelduvvooluga? Vahelduvvoolumootorid (mis on kusjuures odavamad kui alalisvoolumootorid) Pool, kondensaator Nimetage seadmeid ja protsesse, mis toimivad ainult kolmefaasilise vahelduvvooluga? Kolmefaasiline generaator 9. Nimetage seadmeid ja protsesse, mis toimivad nii alalis- kui vahelduvvooluga?
2Na + H2 => 2NaH Segades hapnikuga moodustab väga ohtliku paukgaasi, see on väga ohtlik segu, kõige ohtlikum kui hapnikku on segus 2 osa, vesinikku 1 osa. 5. Saamine: Tööstuses: veest või looduslikust gaasist: CH4 + H2O => CO + 3H2 C + H2O => CO + H2 H2O =>(elektrolüüs) 2H2 + O2 Laboris: Aktiivsem metall + hape: Zn + Hcl => ZnCl + H2 6. Kasutamine: raketikütus, metallide redutseerimine oksiididest, amoniaagi ja paljude teiste ainete saamine, õhupallid, energeetika, kütuseelemendid. Hapnik: 1. Aatomi ehitus: 8 prootonit, 8 neutonit, 8 elektroni Eranditult alati liidab elektrone. 2. Leidumine looduses: Maal kõige levinum element (45-49%) Esineb nii ehedalt (õhus), kui ka ühenditena (puidus, mullas, liivas, vees, elusorganismides, kivimites) 3. Allotroopsed teisendid: Allotroopia on nähtus, kus üks elemement esineb mitme lihtainena. Hapnikul 3 allotroopset teisendit: 1. dihapnik O2; 2. trihapnik O3 (osoon); 3. monohapnik ( esineb väga lõhiajaliselt).
jms.. Sulam materjal, mis koosneb mitmest metallist või metallist ja mittemetallist. Sulamid on odavamad ja paremate omadustega kui puhtad metallid. Sageli ka korrosioonikindlamad. rauasulamid: Roostevaba teras tööriistadel, käärid, tarbeesemed. Duralumiinium lennukitööstuses vasesulamid: pronks relvad, skulptuurid, kirikukellad, mündid, medalid. Melhior, uushõbe lusikad, ehted, kelladetailid. Patareid koosnevad kuivelementidest. Autoaku ehk pliiaku. Kütuseelemendid keemilised vooluallikad, milles saadakse elektrienergia kütuste oksüdeerumisel eralduva energia arvel. Keemiline vooluallikas: anood on negatiivne, katood positiivne. protsessid ruumiliselt eraldatud keemilises vooluallikas ühte metalli saadakse, teist kulutatakse. Elektrolüüs: anood positiivne, katood negatiivne. toimub ühes lahuses saadakse erinevaid lihtaineid mõlemas: tegemist elektrivooluga, anood ja katood eksisteerivad mõlemas, toimuvad redoksreaktsioonid,
6 Kosmoseprogrammid *Apollo programm oli NASA kosmoselendude programm aastatel 1961 1975, mille käigus sooritati kuus mehitatud lendu Kuule. Apollo on siiani ainuke programm, mille raames on inimene lennanud Maa orbiidist kaugemale. Apollo kosmoselaevade arendustöö andis oma panuse paljude teadus- ja tehnikaharude (sealhulgas lennunduse, telekommunikatsiooni, arvutiteaduse ja üldise inseneriteaduse) arengusse. Lendudel kasutatud kütuseelemendid olid esimesed praktilist kasutust leidnud elemendid. *Mercury programm oli USA esimene mehitatud kosmosereiside programm., mille eesmärgiks oli panna inimene tiirlema ümber Maa orbiidi. 20.veebruaril 1962 esimese Mercury reisiga see ka saavutati. *Marineri programm oli USA kosmoseprogramm, mille raames saadeti aastatel 1962-1973 kosmosesse sari planeetidevahelisi automaatjaamu Marsi, Veenuse ja Merkuuri uurimiseks. Mariner 9 oli esimene ümber Marsi tiirelnud tehiskaaslane. Ta ligines
· täppismõõteriistad) · - termopaarid, takistustermomeetrid · (kõrgete temp-de mõõtmiseks) · Pt + Rh, Ir + Ru · - klaasitööstuse vannid ja tiiglid (Pt + 7% Rh), · (eriti optil klaasi sulatamiseks) · ka klaaskiu filjeerid (ligik samast sulamist) · - laboriaparatuur (tiiglid, kausid, traat, võrk - peam) · Pt, Pt + Rh (1-3%) jt · - elektroodides (pH-meetria, elektroforees, elektrokeemia - Pt) · - palju muud (kütuseelemendid, elektrikontaktid, · kunstil klaasi kujundamisel (Pt, Ir), nõguspeeglite · katmisel (Ir), ehetes : eriti briljantide raamistus (Pt) ja · "valge kuld" (Au + Pd), monokristallide kasvatam tiiglid · (Pt + Ir), nõrkvoolu elektrikontaktid (Pt + Ir), · metallide -defektoskoopia ja metallurgia (192Ir) 3. Tsingi reageerimine leeliste ja metallisooladega · leelistega eraldub samuti H2 · Zn + 2NaOH + 2H2O Na2Zn(OH)4 + H2 · dinaatrium-
Niisuguseid keemilisi vooluallikaid nimetatakse elektrokeemilisteks elementideks. Keemiliste vooluallikate tähtsaimad iseloomustussuurused on elektromotoorjõud (tekitab ja säilitab suletud vooluringis, tööpinge, mahutavus (vooluallikast saadav elektrihulk) ja tööiga. Keemilised vooluallikad jagatakse kahte suurde liiki: ühekordse kasutusega (galvaanielemendid) ja mitmekordse kasutusega (akumulaatorid ehk akud). On olemas ka kütuseelemendid, mida võib käsitleda galvaanielementide erijuhtumina. 12. Metallide saamine ühenditest, elektrolüüs, korrosioon Metallide saamine ühenditest Vähesed metallid looduses ehedalt. Enamik metalle saadakse maakidest metalli ühend mingi teise elemendiga. Fe O pruun ja punane rauamaak, 2 3 3 Fe O magnetiit, FeS püriit, Al O , SnO , Cu S, NaCl, KCl, CaCO , MgCO ,
ja nõuab väga vähe hooldust. Aktiivne tegevus kütuseelemendi kommertsialiseerimiseks algas 1990. aastate teisel poolel. Arengut soodustas muutunud olukord energeetikaturul, mis hakkas tekitama aina tungivamat vajadust uute, keskkonnasõbralike ja Portatiivne kütuseelement varustuskindlate energiatehnoloogiate järele. Tänaseks on olemas erinevad kütuseelemendiseadmete testmudelid ja prototüübid, mida katsetatakse pilootprojektides. Masskasutuseks on kütuseelemendid täna veel liiga kallid. Et muutuda konkurentsivõimeliseks olemasolevate energiatehnoloogiatega, tuleb kütuseelemendiseadme hinda umbes 3-4 korda vähendada. 14 KASUTATUD KIRJANDUS · http://kokkuhoid.energia.ee · http://www.ene.ttu.ee · http://www.avt.ee/ · http://site.apexbattery.com · http://en.wikipedia.org · www.google.ee · www.neti.ee 15
Portatiivne kütuseelement Aktiivne tegevus kütuseelemendi kommertsialiseerimiseks algas 1990. aastate teisel poolel. Arengut soodustas muutunud olukord energeetikaturul, mis hakkas tekitama aina tungivamat vajadust uute, keskkonnasõbralike ja varustuskindlate energiatehnoloogiate järele. Tänaseks on olemas erinevad kütuseelemendiseadmete testmudelid ja prototüübid, mida katsetatakse pilootprojektides. Masskasutuseks on kütuseelemendid täna veel liiga kallid. Et muutuda konkurentsivõimeliseks olemasolevate energiatehnoloogiatega, tuleb kütuseelemendiseadme hinda umbes 3-4 korda vähendada. KASUTATUD KIRJANDUS · http://kokkuhoid.energia.ee · http://www.ene.ttu.ee · http://www.avt.ee/ · http://site.apexbattery.com · http://en.wikipedia.org · www.google.ee · www.neti.ee
o Madal sisetakistus (võimaldab saada tugevat voolu) o Hea säilivus o Kui tegemist on akudega siis on olulised veel: Maksimaaline laadimid- ja tühjendamiskordade arv Väike isetühjenemine · Erinevad vooluallikad: o Mangaan-tsinkelement o Leeliselement o Liitiumelement o Pliiaku o Liitium-ioonakud o Nikkel-kaadmiumaku o Nikkel-metallhüdriidaku o Kütuseelemendid · Elektrolüüs on: o redoksreaktsioon, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis o elektroodide pinnal elektrivoolu toimel, kus elektrienergia muundub keemiliseks energiaks! o elektrokeemiline reaktsioon alalisvoolu mõjul, mis reeglina viib aine lagunemisele · Elektrolüüs liigitatakse: o Elektrolüüs sulatatud soolades o Elektrolüüs vesilahustes inertseste elektroodidega · Katoodil redutseerub metall Al 3+ + 3 Al
Kütuseelemendis muutub kütuse keemiline energia suhteliselt madalal temperatuuril otse elektrienergiaks. On välja töötatud mitmeid kütuseelemendi tüüpe, kuid esialgu on nad energiaallikana kallid. Siiski on juba kasutusel sadu pooltööstuslikke kütuseelemente. Võtmeküsimuseks on keemia- ja füüsikaalased fundamentaaluuringud uute materjalide, struktuuride ning tehnoloogiliste lahenduste leidmiseks. Kõrge hinna üheks põhjuseks on ka see, et kütuseelemendid pole veel jõudnud seeriatootmisse. Kütuseelement kasutab kütusena puhast vesinikku või vesinikku sisaldavaid aineid (näiteks maagaas, naftaproduktid, metanool). Teine võimalus vesiniku tootmiseks on vee hüdrolüüs. Elektrolüütiliselt tasub vesinikku toota ainult odava elektrienergiaga ehk siis tuule-, hüdro-, päikese-, aga ka tuumaenergia abil. Kuigi viimasel 25 aastal on elektrolüüsiks kasutusele võetud täiesti uued tehnoloogiad, ei
Avarii põhjuseks oli reaktori konstruktsioonivead, operaatorite puudulik väljaõpe ja juhtimisvead, võimendatuna RBMK-reaktoritele omaste iseärasustega väikestel võimsustel, viisid reaktorisüdamiku kontrolli alt välja ning võimsus kasvas sajakordseni inimvõimsusest. [14] Tulemuseks oli nn kriitilisusavarii südamiku osalise sulamise ning auru-plahvatustega, mis paiskasid minema massiivse reaktorikatte, avasid reaktorisüdamiku ja purustasid kütuseelemendid. Kuuma reaktori sisemusse tunginud õhus süttis aeglustigrafiit. Tulemuseks oli kõigi radioaktiivsete väärisgaaside, poole ioodi ja tseesiumi ning umbes 5 % muu väga radioaktiivse töötanud tuumkütuse vallandumine õhku ja nende kauglevi. [14] 20 12. Milleks Eestile tuumaelekter? Kodumaiste taastuvate energiaallikate suurem kasutamine on arvatavasti üheks võimaluskeks,
neutraaliga tähte. ElVar 3. Toiteallikad.RT.hor.2006 doc Leht: 10 / 26 TTÜ elektriajamite ja jõuelektroonika instituut Elektrivarustus Raivo Teemets 3.5 Elektrokeemilised energiaallikad Tööstuses kasutatakse järgmisi keemilisi toiteallikaid: 1) galvaanielement; 2) akud; 3) kütuseelemendid; Galvaanielemente (patareisid) kasutatakse kantavates või väikese võimsusega tarvitites. Neid toodetakse pingetele 1...100V ja mahtuvusele 0.1..100W/h. Parimad tehnilised näitajad on liitium tionüülkloriid elementidel (Li - SOCl 2 - väike mass, suur mahtuvus jne.). Galvaanielementides sisalduvad kemikaalid on tavaliselt keskkonnaohtlikud. Akud jagatakse mõõtude järgi kantavateks ja kohtkindlates (statsionaarseteks).
sellesse sisselükkamisega saab ahelreaktsiooni kiirust muuta või lõhustumisprotsessi üldse seisata. Neelavateks aineteks on tavaliselt boor, hafnium või kaadmium. Peaaegu kõikides reaktorites on ahelreaktsiooni kiireks summutamiseks ka lisasüsteem, mis vajaduse korral juhib reaktorisse neutroneid neelavat vedelikku või gaasi. Kütusevardad: Magnokskate (p=2,5 MPa, t<400C), Teraskate (p=5 MPa, t=ca650C), Poorse kattega kütuseelemendid (soojuskandja He, t > 850C). 11. Erinevat tüüpi reaktorite juhtimis-, reguleerimis- ja ohutusseadmed. Reaktori juhtimine ja kontroll Reaktoris tuleb kas luua võimalus tööajal kütuse vahetamiseks (raskeveereaktoris) või reaktiivsustagavara (korra aastas vahetatakse kütusest 1/3, st. üks kütusevarras on 3 aastat reaktoris) * Kütuse ärapõlemise kompenseerimiseks (arvestades ka 239Pu teket). * Statsionaarse Xe (tekib joodist beeta-lagunemise ja neutronite neelamise teel, ) mürgituse
toodavad seda diiselmootorid, töötemperatuur üle 900 kraadi, seal hakkavad moodustuma NOx-id. Seda on võimalik kokku koguda tahkeoksiidse materjaliga?. Lahendused: o Tuleb võtta kasutusele taastuvenergia ressursid o Arendada välja targad lõpptarbijad. o Päikese ja tuuleenergia üksteist väga hästi toetavad kui päikesepaisteline ilm, siis tuult pole, aga pilvise ilmaga tuult palju. o Panna kokku kütuseelemendid, mikroturbiinid, päikesepaneelid, ühendada alalisvooluliinidega (mis palju efektiivsemad kui vahelduvvooluliinid) o Biogaas + H2 (10%) väga hea kütus o USA: 80% elektrist saada taastuvatest ressurssidest 2050 o Eestis: elektritootmise süsteem : enamik elektrist tuulest, mis läheb vooluvõrku või superkondensaatoritesse, ülejäänud läheb elektrolüüserisse -> vesiniku ja hapniku
Diiselmootori korral kasutatakse Saksamaal suitsugaaside katalüütilist puhastust. Müranivoo: Soomes taolistes elektrijaamades teostatud mõõtmised näitavad, et nad sobivad kasutamiseks elurajoonides. 50 m kaugusel mõõdetud müranivoo on väiksem lubatust (35 dB). Gaasimootoriga koostootmisjaama hoolduskulud on keskmiselt 2% investeeringust aastas. Eestis, kus töötavaid seadmeid on vähe, võivad hoolduskulud ulatuda 3 4% investeeringust. 6.7 Kütuseelemendid Kütuseelement on akupatareiga sarnane elektrokeemiline seade, mis genereerib maagaasist 67(113) Villu Vares Energia ja keskkond või teistest süsivesinikest elektrienergiat. Enamik kütuseelemente tarbib kütusena vesinikku. Vesinikku saab toota maagaasist, või ka elektrienergiat kasutades vee hüdrolüüsimisel. Viimasel juhul on tegemist energia salvestamisega.
Aga ka seekord vedas: tõrked olid ainult kosmoselaeva süsteemides, kanderaketi Saturn-V kõik süsteemid jätkasid korralikult funktsioneerimist peale mõnede telemeetriaandurite rikkeid. Juhtunu oli selge vedamine: 1987. aastal Atlas-Centaur raketi väljalennutamise põhjustatud välgulahendus põhjustas häireid pardaarvutis, seetõttu anti vale käsk juhtimisseadmetele ja raketi lend lõppes avariiga. Lend jätkus, varsti õnnestus taastada telemeetriaside ja käivitada kütuseelemendid. 2,5 minutit hiljem kui esimeses astmes oli ligi 2200 tonni petrooleumi ja vedelhapnikku otsa saanud, eraldati esimene aste. Veidi hiljem eraldati päästesüsteem - nõel raketi peal. 6,5 minuti pärast eraldus ka teine aste, milles kasutati kütusena vedelvesinikku ja vedelhapnikku. Seejärel käivitati kaheks minutiks kolmanda astme mootor (milles kasutati kütusena samuti vesinikku ja hapnikku) viies raketikoorma maalähedasele orbiidile. Orbiidil olles taastas
elektrivool välist ahelat ei läbi), siis võrdub elemeni potentsiaal selle nullvoolupotentsiaaliga. Standardne nullvoolupotentsiaal (E0): G0 = -nFE0 Primaarpatarei – galvaanielement, millesse lähteained on suletud tootmisel. Kasutatakse üks kord, mille lõppedes “saab otsa”: Sekundaarpatarei – ehk aku on galvaanielement, mida peab enne kasutamist laadima. Kütuseelement – primaarpatarei, millesse lähteaineid saab pidevalt lisada. Sageli kasutavad kütuseelemendid põlevkütuseid (vesinik, metanool, metaan jne) Standardpotentsiaal. Kui kõik osalevad ained on standardolekus, on tegemist elemendi standardpotentsiaaliga. Standarpotentsiaalide kokkuleppeline nullpunk on vesinikelektrood. Mida positiivsem on elektroodi potentsiaal, seda paremini tarbib poolreaktsioon elektrone ja seda tugevam oksüdeerija on redokspaar. Mida negatiivsem on elektroodi potentsiaal, seda kergemini loovutab poolreaktsioon elektrone ja seda tugevam redusteerija on redokspaar.
Faasimuundumissoojus. Soojusülekande seadmed, soojusvahetid. Soojusisolaatorid. Pumbad ja kompressormasinad, teooria alused, konstruktsioon ja karakteristikud. Ventileerimine ja kütmine hoonetes. Energiaressursside kasutamise optimeerimine, energiat kasutavate protsesside analüüs ja optimeerimine. Elektrienergia tootmine, termodünaamilised alused, ringprotsessid, auru ja gaasi turbiinid, sisepõlemismootorid. Elektri ja soojuse koostootmise alused, Kütuseelemendid. Olulised mõõtühikud Energia: 1J = 1N*m = 1m2*kg*s-2 1Wh = 3600J Võimsus: 1W = 1J/s= 1m2*kg*s-3 Erientalpia, tuntud ka lihtsalt entalpia nime all on energiasisaldus massi või mahuühiku kohta. Mõõtühik vastvalt J/kg ja J/m3 Erisoojus: mass-, maht ja molaarerisoojus ühikud vastavalt J/(kg*K), J/(m3*K) ja J/(mol*K). Temperatuur 0°C = 273,15K K = 273,15+°C Rõhk: 1Pa = 1N/m2 = m-1*kg*s-2 Järgnev loeng on koostatud põhiliselt ,,A. Paist, A. Poobus
kaasaegse auto kujunemine. 1940 1960 auto tehniline areng. 1960 1980 auto ohutuse areng. 1980 2000 areng ökonoomsuse suunas materjali ja energiakulu vähendamine, elektronjuhtimine. Peamised autoarengutegurid 21 sajandil: 1) Nafta ja mootorikütuse hinnatõus 2) Keskkonna saastatuse kasv ja karmistuvad saastenormid 3) Infotehnoloogia areng. Peamisteks arengusuundadeks: 1) Hübriidajamid 2) biokütused 3) elektriauto 4) Alternatiivkütused 5) Alternatiivsed energiaallikad a) kütuseelemendid b) homogeense segumoodustusega diiselmootor c) stirlingmootor. Auto kereehituses asendavad terast uued materjalid: 1) Duuralumiinium 2) klaaskiud 3) süsinikkiud. Esimese hübriidauto ehitas Ferdinand Porsche 1900. aastal. Toyota Prius 1997 aastal ja Honda Insight. Toyota oli tootnud hübriidautosid 31. maiks 2007. 1,3 miljonit ja 31. augustiks 2,0 miljonit. Kõige enam oli 2009. aasta detsembriks müüdud hübriidautosid USAs, koguses 1,6 miljonit, millest pooled olid Toyota Prius
Kui tegemist on akuga (korduvat laadimist ja tühjendamist võimaldava galvaanielemendiga), siis on olulised veel: maksimaalne laadimis- ja tühjendamiskordade arv väike isetühjenemine Pikka aega jäid akude erimahtuvused ühekordse kasutusega elementide omadele alla. Viimastel aastatel on aga akude erimahtuvused üha kasvanud ja sageli ületavad sama suurusega akude mahtuvused tavaliste ,,patareide" oma. Keemilised vooluallikad on patareid, akud ja kütuseelemendid Kõikide puhul elektrienergia saadakse keemilise reaktsiooni käigus Galvaanielement ühekordselt kasutatav (töötab seni, kui on veel elektrokeemiliselt aktiivseid aineid) Akud korduvalt kasutatavad. Kütuseelement töötab seni, kuni reageerivaid aineid peale antakse. 58. Elektrolüüs. Redoksreaktsioonid, millele vastab positiivne vabaenergiamuut, ei kulge spontaanselt, küll aga saab neid esile kutsuda elektrivoolu toimel.
annaabi.ee 
