Energia idrica Moto ondoso Fuel Cells CORSO DI FISICA AMBIENTALE 1 Lezioni 17-18 Energia idrica Moto ondoso Fuel Cells
ENERGIA IDROELETTRICA
[kW] [kW] MASSIMA POTENZA: tutta l’Energia Potenziale mgh è convertita in Ecin e poi in Energia Elettrica Per densità acqua un flusso di Q m3/s si ha: [kW] Alta efficienza si può raggiungere convertendo Ecin in moto rotazionale: [kW]
p = gsz Le onde oceaniche sono causate dai venti che soffiano sulla superficie degli oceani. Una particella d’acqua subisce uno spostamento (s) dalla sua posizione di equilibrio La fisica delle onde è contenuta in: p = gsz
Per z – , 0 CALCOLIAMO L’ENERGIA CINETICA DEL MOTO ONDOSO Consideriamo una funzione d’onda dipendente solo da (x, z, t). Essa obbedisce all’equazione di Laplace: La richiesta fisica che la velocità sia “v” fissa la soluzione Per z – , 0
L’energia cinetica per unità di volume è: Per una colonna verticale di superficie unitaria: La Potenza: Solo una frazione di questa potenza è utilizzabile
Masuda’s pneumatic wave energy conversion device TRE movimenti verticali non in fase: To generator Non-return valves -L+Z -L s1 s Moto del mare Moto della boa Moto dell’ acqua nel tubo
A fuel cell converts the chemical energy of H2 and O2 into electricity, water and heat High energy efficiency: they remove the intermediate step of combustion and mechanical devices such as turbines and pistons not limited by the Carnot efficiency.
Schema All’anodo: Al catodo: Reazione totale:
Energia chimica è convertita in energia elettrica We Energia che si è liberata: Viene usata per compiere lavoro We A causa dell’irreversibilità parte dell’energia chimica può essere persa Assumendo T costante nella cella: Massima efficienza
Per n moli di idrogeno l’energia libera di Gibbs é Gibbs per ione L’energia elettrica: Considerando n = ne e We = - G: Per una molecola di acqua: ne = 2; G = 237 x 103J mol-1 V = 1.23 Volt