Cella a combustibile Alluminio-aria fatta in casa

Come costruire una cella con le lattine et simila

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  1. maximum2
     
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    quando puoi posta delle foto! :-)

    sono curioso :P

    MaX
     
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  2. cdkeito
     
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    Allora volevate un chimico? eccomi!
    Sono perito chimico, laureando in chimica industriale e ho già superato tutti gli esami di elettrochimica.

    L'argomento trattato e l'entusiasmo per il progetto trasmesso dai partecipanti qui presenti, mi hanno spinto a iscrivermi per postare qualche post di aiuto, visto che ne avete tanto bisogno...

    Tutto sommato siete sulla strada giusta.

    ...informazioni non volute...

    Spero non aver commesso errori, ma in un post è difficile far stare tutta l'elettrochimica...perdonatemi e chiedete spiegazioni.

    Edited by cdkeito - 2/3/2008, 16:17
     
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  3. tecnonick
     
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    Ciao, ti ringrazio molto per la partecipazione, un buon chimico ci potrà essere sicuramente d'aiuto! stiamo realizzando una fuel cell aluminium-air . E' obbligatorio utilizzare teflon per il lato esposto all'aria, perchè il teflon è idrorepellente e allo stesso tempo lascia traspirare l'ossigeno, quindi l'elettrolita non esce ma l'ossigeno entra. Ti consiglio di leggere bene che cos'è una fuel cell aria alluminio, perchè ho notato in quel che scrivi che forse non hai molto chiara la sua struttura(magari mi sbaglio), il KOH è necessario insieme al NaOH per ottenere rendimenti migliori, almeno, questo è quello che viene descritto in molti brevetti per questa tipologia di cella, come lo è l'utilizzo di sali a base di gallio indio e bismuto, il brevetto che ho postato parla esattamente di questa tipologia di cella, con la differenza che al posto dell'alluminio c'è zinco, ma tuttavia gli elementi sembrano essere gli stessi.

    Ad ogni modo la resa anche senza inibitori di idrogeno è altissima, infatti se si sfrutta tutta la corrente ottenibile dalla dimensione dell'alluminio immerso in soluzione non c'è ne emissione di idrogeno e ne calore(o quantomeno un pò di calore c'è ma è dovuto alla resistenza dei catodi ad aria), i catodi ad aria che stiamo utilizzando in questo momento non sono fai da te, ma vengono prodotti specificamente per questo utilizzo, due versioni: base manganese e base cobalto, la prima permette di estrarre fino a 300mA per centimetro, la seconda fino a 500mA, questi ovviamente hanno una caduta di tensione, ecco di cosa si parla:

    catodi:

    image

    questo è il grafico di quello al manganese:

    image

    servirebbe molto il tuo aiuto, però le tue indicazioni sono molto differenti da quello che si legge nei datasheet, prova a cercare su internet "aluminium-air fuel cell" cosi trovi i brevetti che spiegano di che si tratta.

    Ciao, a presto.
     
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  4. cdkeito
     
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    stiamo realizzando una fuel cell aluminium-air .

    ok! concetto semplice.

    ... informazioni non volute...

    potresti dare informazioni più specifiche, tipo composizione, produttore, resistività, ...

    "servirebbe molto il tuo aiuto" (?) ", però le tue indicazioni sono molto differenti da quello che si legge nei datasheet, prova a cercare su internet "aluminium-air fuel cell" cosi trovi i brevetti che spiegano di che si tratta."

    ...informazioni non volute...

    questo : http://www.patentstorm.us/patents/6908699-claims.html ?
    quali datasheets?

    Edited by cdkeito - 2/3/2008, 16:21
     
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  5. tecnonick
     
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    guarda, sei fuori strada, non sai cos'è una fuel cell aria-alluminio, quindi prima di dare opinioni cerca su internet e fatti una bella cultura su questa cella, perchè si vede chiaramente che non hai capito di cosa stiamo parlando, purtroppo alcune tue affermazioni sono errate, quindi prima di scrivere cose che dovrai correggere in seguito fai una bella ricerca...... e soprattuto leggi tutto il 3d dall'inizio perchè troverai risposta alle domande che mi fai, riguardo il datasheet ho cannato, era il brevetto....

    Non chiedermi di fornire il link ai catodi, mi spiace.


    CERCARE SU INTERNET "ALUMINIUM-AIR FUEL CELL"

    se non ti informi bene su queste celle rischi di fornire indicazioni errate! se te lo dico non è a caso, ma perchè mi sono letto almeno una ventina di brevetti dove si parla delle varie tecnologie per produrre celle aria-alluminio, i relativi catodi, le relative soluzioni alcalie, tutte le possibili variazioni e configurazioni, con tanto di dati precisi sui rendimenti e sui problemi che possono sorgere.

    per ciò ti chiedo per piacere di non inserire dati errati, questo in primo luogo complicherebbe la vita a chi vuole sperimentare e poi non serve a nulla, la cella è praticamente realizzata, ne abbiamo0 una che è già in grado di erogare 50 watt da 3 pezzi di alluminio da 5+8cm....... l'unico problema che si deve risolvere è quello dell'emissione di idrogeno quando NON SI ASSORBE CORRENTE, OK?

    A breve foto e dimostrazioni della cella da 50 watt composta da tre elementi, a cui è collegato un inverter che fornisce in uscita 12 volt, un sistema di dosaggio automatico dell'elettrolita e altri piccoli accorgimenti.

    La 200 watt deve attendere ancora, perchè siamo scarsi di catodo, appena arriva il carico probabilmente ne faremo una anche superiore a 200 watt, però prima sarebbe bene risolvere il problema dell'idrogeno, è in arrivo anche gallio-indio e bismuto, faremo i relativi ossidi e le varie prove....

    Edited by tecnonick - 1/3/2008, 21:24
     
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  6. cdkeito
     
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    A quanto pare, sembra tu non abbia bisogno dell'aiuto di un chimico.
    Cmq preciso che google lo so usare e le celle Al/aria sono tema di un po' d'esami già passati con buoni risultati.

    ...informazioni non volute...

    Mi dispiace.

    Penso che il tuo venditore sia ...link cancellato come richiesto... ? preferisco la via domestica, come era lo scopo iniziale del 3d.

    Ma non parlavi di cianidi, come mai ora sono ossidi? lasciando stare che Al e Zn sono due elementi diversi, con sovratensioni di scarica dell'idrogeno differenti. Se non siete chimici, non manipolate ne cianidi ne i suddetti elementi, almeno questo è un consiglio per la vostra vita...

    Ripeto per l'ultima volta: potreste postare il link al brevetto da voi letto e su cui vi basate? (il 3d l'ho già letto tutto)

    Edited by cdkeito - 2/3/2008, 16:36
     
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  7. tecnonick
     
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    Senti, non è per cattiveria ma siccome ho ben presente cos'è la cella di cui sto parlando, vedendo quel che hai scritto è palese capire che non sai di che si tratta, o forse, non hai capito quel che sto facendo e quel che è stato visto da qualcuno in questo forum, ti sei riferito a composti che non sono citati in nessun brevetto, certo, si possono testare, ma sai , i brevetti per legge DEVONO contenere i nomi di tutto ciò che serve a produrre una determinata cosa, ed infatti è cosi, ma siccome che non hai voglia di cercarti su google cos'è questa cella e continui a chiedere link di riferimento, è chiaro che si arriva a pensare che stai sbagliando no?

    Ed è chiarissimo capirlo anche quando continui a sostenere che non serve teflon e di lavorare in pressione, allora ho parli di qualcosa che non ha nulla a che vedere con ciò che ho realizzato oppure non hai proprio capito cos'è e come funziona questa cella, abbi pazienza.....

    l'elettrolita deve essere liquido, perchè altrimenti l'allumina che si deposita sull'elettrolita solido intaserebbe tutto in pochi minuti e ti troveresti con un calorifero, non più una cella che da corrente, ma ste cose te le devo dire io? ma tu non eri mica il chimico perito?


    Sembra quasi che tu sia qui a confondere le idee di proposito, spero che non sia cosi, perchè comunque, con o senza un chimico, arriveremo a fare ciò che ci serve fare, i brevetti parlano chiaro, e danno tutte le indicazioni sulle sostanze utilizzate, c'è solo da testarle..... e poi ti dirò, anche se produce un pò di idrogeno non è un grande problema, perchè ad esempio nel caso di max, il quale utilizzerebbe questa batteria all'aperto lontano da cose e persone, non ci sarebbe motivo di far cessare la produzione, ricordo che l'idrogeno si sviluppa soltanto se non si assorbe la corrente che è in grado di generare la cella, per tanto basta far un dosatore automatico di elettrolita in modo da introdurne il necessario che serve per mantenere l'assorbimento ad un livello tale da non far produrre idrogeno, e questo è quel che abbiamo fatto nella cella da 50 watt, niente di più semplice, e già cosi com'è potrebbe essere utilizzata in svariate applicazioni....

    Edited by tecnonick - 2/3/2008, 13:53
     
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  8. cdkeito
     
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    http://www.exo.net/~pauld/activities/AlAir...airbattery.html
    http://www.patentstorm.us/patents/6605391.html

    no la tua non è cattiveria.
    lo dimostra che in una pagina di post, non sei ancora riuscito ad incollare un link ad uno dei tantissimi brevetti che ti sei letto.

    Ti prego di ritirare questi offensivi insulti, che ledono la mia persona. lol.
    Ti lascio nel tuo brodo e ti prego di non chiedere più l'aiuto di un chimico.

    PS: di cella Al/aria ne abbiamo preparata una l'altro mese per testare un nuovo elettrolita SOLIDO, ma lascio il 3d, ero più interessato all'altra fuelcells sempre menzionata in questo 3d, quella che ho descritto nel mio primo post.

    addio!
     
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  9. tecnonick
     
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    le preghiere è meglio che le fai a te stesso, e ricorda che non ho mai chiesto il TUO aiuto, ma quello di un CHIMICO, e visto che dici di esserlo, dacci dimostrazione, ma non sviando i discorsi e proponendo soluzioni che non hanno nulla a che vedere con quel che ci serve sapere, parla di cose inerenti all'argomento, anche perchè della fuel cell a metanolo qui non se ne tratta.

    Hai costruito una cella aria-alluminio, bene, al posto di fare tanto l'offeso posta qualche dato, perchè fino a prova contraria io mi sono impegnato per dar modo a TUTTI di poterla realizzare, e tu invece la metti su una questione personale, fregandotene del forum intero, ma bravo.

    Come potete notare, il grande chimico si è addirittura cancellato dal forum, senza minimamente pensare che l'eventuale contributo che avrebbe potuto dare(sempre se era un chimico) doveva essere per TUTTI, ma lui, altro non ha fatto che prenderla come una questione personale.

    Siamo capaci tutti a dire "PS: di cella Al/aria ne abbiamo preparata una l'altro mese per testare un nuovo elettrolita SOLIDO" e poi cancellarci dal forum, se per caso un'altro chimico decidesse di partecipare, speriamo non prenda la stessa starda, e sopratutto che prima SI INFORMI SU COSA STIAMO DISCUTENDO.

    DIMENTICAVO:
    il link che ha cancellato il chimico era il link al mio sito, ed ovviamente li ha trovato un discorso nel quale dichiaro che a breve saranno messi in vendita i catodi, MA MI SEMBRA OVVIO!!!!! è il mio mestiere! il link è stato cancellato inquanto ho chiesto personalmente al chimico di farlo, perchè non vorrei proprio passare per quello che si deve fare pubblicità per vendere i catodi......

    Detto ciò si riparte, e a breve inserirò una chiarissima descrizione su come è costruita la nostra cella, con video e foto, in modo che tutti capiscano bene come replicarlattavia, tempo di preparare il tutto.......

    Si va avanti.

     
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  10. maximum2
     
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    opss!! che casino!! :)

    ho messo io l'annuncio sulla lavagna. Non pensavo che sarebbe successo questo...

    vabbé... ora rimango in attesa delle foto e poi di acquistare i catodi

    ciao
    MaX
     
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  11. tecnonick
     
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    Purtroppo si è verificato un bel problema, essendo che questa cella è proprio la prima realizzata e quindi molto veloce e rudimentale(era solo per capire quanti watt si possono trarre senza problemi), è stata costruita con dei raccordi del ricircolo troppo piccoli per gestire le prove che sto facendo, infatti l'ossido di alluminio si stacca dalle placche e va ad intasare i buchi creando problemi.
    Inoltre c'è una sola pompa che inietta il liquido in tre celle, si creano problemi di livello tra le stesse. Bisogno per forza farne una veramente curata in tutti i particolari.

    Porta pazienza max..... il tempo è quello che è.
     
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  12. maximum2
     
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    no problem!

    ma quanto consuma la pompa (o le pompe visto che dovrai metterne più di una)?
    Non vorrei che l'energia utilizzata venga ad incidere molto sul rendimento finale.

    cmq tienici informati :)
     
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  13. tecnonick
     
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    no figurati, la pompa e i circuiti di pilotaggio nel caso di una cella da 200 watt sono il 2,5% al massimo.....
     
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  14. sawar
     
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    Ciao, provo ad aggiungere un mio intervento con la massima umiltà...

    per poter lasciare l'Alluminio in soluzione ed evitare che ti procuri occlusioni precipitando come ossido, potresti provare a tenere il pH della soluzione abbastanza alto (> di 10) poichè in tale ambiente s'induce la formazione di alluminati solubili che non generano i problemi di deposito. Ci sono però i problemi di aggressività di un pH alto...
    Un altro metodo, forse meno aggressivo, per lasciare l'Alluminio in soluzione è quello di aggiungere dell'EDTA (acido etilendiamminotetracetico) che si trova in commercio abbastanza agevolmente e che "complessa" (in pratica tiene in soluzione) l'Al (come anche molti altri metalli).
    Queste sono solo idee, non so se tali espedienti possono poi provocare "effetti collaterali"...tuttavia puoi provare, non credo che si possano verificare grossi danni...
    Spero possa servire, in ogni caso complimenti per le sperimentazioni ed in bocca all'elettrodo... :)

    Saluti a tutti

    L.
     
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  15. tecnonick
     
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    Ciao sawar, grazie per l'intervento, allora, il problema è questo: l'allumina è un ossido che NON conduce correte, per cui la sua presenza in soluzione ne aumenterebbe la resistenza elettrica con il risultato di una diminuizione di efficienza notevole, in pratica la soluzione inizierebbe a scaldare. L'allumina va fatta precipitare, però ovviamente da fori adeguati :) qui siamo stati un pò stretti perchè questo materiale è quello che avevamo a portata di mano, i raccordi hanno un foro di soli 2,5mm.....

    Il problema fondamentale è uno solo, e per rendeti conto dovreste provarlo, in pratica che accade: quando metti un pezzo di alluminio in una soluzione di idrossido di sodio o potassio questo si scioglie producendo idrogeno e calore, se però accosti a questo un composto di carbone e ossido di manganese ottieni corrente, se questa corrente la prelevi TUTTA l'idrogeno non si sviluppa più e nemmeno il calore, sempre che ci sia la giusta concentrazione della soluzione, che il pezzo di alluminio sia il più possibile vicino all'altro elettrodo (immaginiamole come due superfici piane accostate) e che la resistenza del catodo sia sufficiente ad estrarre quella corrente, perchè in caso contrario si andrebbe a scaldare il catodo.....

    Le prove che ho fatto dimostrano che come sistema è molto efficiente ed interessante, però è anche difficile da realizzare, perchè ad esempio un problema che abbiamo nella cella da 50 watt è che siccome il catodo di cui siamo in possesso ha uno spessore di 0,5mm ed è flessibile, è complicato tirare una superficie dritta e quindi risucire a mantenere non più di due millimetri dall'alluminio, infatti è vero che abbiamo tirato 50 watt con 3 pezzettini di alluminio, ma è anche vero che siamo ad una resa inferiore al 40%, perchè purtroppo la soluzione scalda per via appunto dell'eccessiva distanza tra gli elettrodi(che scalda ce ne siamo accorti solo quando abbiamo fatto un test superiore a 10 minuti).

    Prima di arrivare a risolvere il problema dell'idrogeno, è necessario costruire una cella "decente" e vedere di utilizzare elettrodi rigidi in modo da poterli affiancare all'alluminio senza problemi e ad una distanza magari di 1mm, sarebbe l'ideale...

    Tra l'altro si è verificato un'altro problema, che è ancor perggio, ce ne siamo accorti solo oggi (la cella è stata ferma per un giorno): il sistema che ho fatto immette l'elettrolita in base alla tensione che c'è sulle celle, mantenendola a 3 volt, quando spegni la cella l'elettrolita cade nella sua vaschetta in modo da non continuare ad usurare l'alluminio, però i catodi ovviamente si inzuppano di elettrolita(e deve essere cosi), e quando sono asciugati l'idrossido di sodio si è cristallizato all'interno del materiale di cui sono composti sfondandoli! questo è un bel guaio, perchè ci vincola a dover tenere sempre a bagno i catodi!

    Ora stiamo riprendendo un attimo la via del catodo fai date, perchè se riusciamo ad ottenere una bassa resistenza su di un supporto rigido quantomeno potremo ridurre la distanza dall'alluminio, e poi a questo punto dovremo realizzare una cella nella quale ci sarà da mantenere a mollo i catodi, e questo sarà un bel problema, perchè il dosatore dell'elettrolita ci servirà solo a mantenere alto il livello quando estrarremo le placche di alluminio. Però anche qui c'è un problema: utilizzando il 10% di resina epossidica si ottiene una conduttività che è pari ai catodi che abbiamo, però non restano ben agglomerati, infatti basta fletterli poco per sgretolare il tutto, quindi probabilmente non è resina epossidica qualla che usano per amalgamare il carbone attivo con il manganese, quindi se qualcuno sa cosa si potrebbe utilizzare al posto della resina ci dica pure... (arrivano voci che parlano di resina fenolica, ma quale? ce ne sono molte e tutte difficilissime da reperire).

    Stiamo pensando anche di orientarci sullo zinco, pare sia molto meno complicata la cosa, infatti l'ossido conduce corrente, e quindi molti problemi non ci sarebbero, la cella è la stessa e sarebbe molto più semplice da gestire, a discapito di una più bassa densità di corrente per centimetro quadro, ma anche questo farebbe sorridere i catodi, visto che dopo 100mA per centimetro iniziano a piangere....

     
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111 replies since 2/1/2004, 01:18   43117 views
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