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盐差“发条”发动机有望研制成功—我的新战场 (发表于6年前)



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作者 正文
kiwaho
(只看此人)




文章 时间: 2018-3-02 09:30 引用回复
去年的忙碌收获喜人,我发明了盐差超级离子电流环,离子电流强度可远在超导体最大载流量之上。利用这一技术将造出地球上无出其右的超级强磁场。现有依赖Francis Bitter技术的 100特斯拉的世界纪录,将尝到bitter的苦味。
最近新的科研战场布局形势一片大好,上星期又提交了另一项具有重大突破的专利:渗透储能“发条”暨间接太阳能盐差马达驱动的大型电厂。
不像前一个发明直接获得离子电流,但要同时依赖质子交换膜阴离子交换膜,而新发明仅依赖价格适中的水分子半透膜,将渗透压直接输出动力,就像大型发条那样,缓缓释放机械能量
该发明完全可以DIY,即靠自己就能组装出来,只要购齐通用液压部件和非食用级盐,无须专门工厂定制生产。当然,普通人没时间搞这些,工厂化定制预装,或专业安装公司,都将会有巨大的市场。
普通海水就免了,因为盐度仅10%的饱和度,能量密度太低。饱和盐水的渗透压相当于500个大气压,匹配甚至略超早已商用化的液压油工况。通过油水隔离驱动液压部件,就可驱动液压马达输出动力了。
其实流体动力学,可用电学类比法方便地研究,只需搞清楚参量的等价性,例如液流量等价于电流量,压力等价于电压,流阻等价于电阻。
由电学功率 P = V2/R可知电功率与电压成平方比的关系,顺推至流体动力学,液流功率也与压力成平方比。饱和盐水的渗透压比海水高出20倍,所以同样面积的半透膜,即同样流阻,可获得400倍高的功率!
下图是我正在研制的原型机“谍照”。
 


一旦渗透发条没劲了,就要“充电”。很简单,把盐水倾泻进大面积晒盐池,“打个电话”叫太阳尽快蒸发至饱和浓度即可。太阳落山了也没关系,在气温以及相对湿度合作下,晚上的晒盐池照样不停地蒸发,只不过比太阳直射时稍慢而已。
只要是个农民,划拨些土地晒盐是不成问题的,所以将来的拖拉机就靠自己家的晒盐池来养,不再需要柴油了。
不像特斯拉的电动车充电时间那么久,渗透马达驱动的车辆“充电”就几分钟的事:把稀得不行的盐水到进晒盐池,等几秒钟盐水混合均匀后,再泵到车辆的盐水罐就完事。
倾倒之前假定池液已经晒至饱和,只要盐水池库存容量大于20倍的车辆罐容,几分钟内抽进罐的盐水就有95%以上的饱和度。“发条”几近上满,车辆又可到处开了。
我的试验结果表明,每平方米的晒盐池吸收的直接或间接太阳能,夏天平均为5瓦左右,预估全年365x24小时平均2.7瓦/平方米。
有点寒碜?太阳高照时的瞬时功率密度可达1360瓦/平方米,我只平均获取5瓦/平方米。别贪,切记佛经的教诲:弱水三千只取一瓢饮
你可知道农民伯伯弱水三万只取一瓢?不信我算给你看:
已知1亩地666平方米,用上袁隆平的高产水稻技术,年收入撑死了不到亩收人民币¥800元,即800/666 = ¥1.2/平方米/年。假定电价¥0.3/度(1度=1千瓦小时),设实际卖出价钱的功率密度变量ED,则有下列方程:0.3 x ED x 365 x 24/1000 =  1.2。
求解ED = 0.45 瓦/平方米。
赶紧跪拜农民的大恩大德,太阳送来1360瓦/平方米,农民种庄稼相当于只取0.45瓦/平方米,按极低价¥0.3/kwh卖给市民!
其实,经科学计算,太阳能用于光合作用后,植物的有效平均吸收仅有45瓦/平方米。就算这样,我们吃的粮食仅付了1%的能量价值。
不扯远了,还是拉回焦点。
养一台拖拉机,每天干重活的能源需求等价于33度电,则要520平方米的晒盐池供养。当然,你不玩拖拉机,只想家里每月1000度电自己解决的话,需要另配一台最简单的发电机,用盐差“发条”的液压马达驱动即可。
盐水板厚度3 cm左右为宜,不要晒到结晶析出。这不是生产盐,[size=18]总盐量是守恒的。[/size]
很激动:未来大规模的廉价能量储存方案,终于被我久觅之后找到了!
现有的泵送高位水库储能技术,对地形要求太苛刻。而我的晒盐场储能技术,成本与前者相当,惊喜的是地质条件的束缚彻底解除。
甚至沙漠地区也能用本技术,而且那里的蒸发量高于普通地区3倍左右,使得面积功率密度大幅提高至10瓦/平方米。将海水抽到沙漠地区,一边晒盐一边发电,卖盐卖电的收入足够支付泵送成本。随着空中水气的积累,降雨量会有所增加,长久下来还可将沙漠改造成绿洲
中东地区605平方公里的死海,这下可发达了,摇身一变就可弄成1.6 GW的大电厂,这还只是按保守的2.7瓦/平方米刮取蒸发能量计算得出,实际可能还要大很多。一旦解决好了能源和淡水问题,说不定此技术能给饱受战争蹂躏的地区,意外带来永久的和平呢!





 
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kiwaho
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文章 时间: 2018-3-02 12:58 引用回复
将来人均200平米的盐田,汽油就可退市了。

买house才可有盐田,康斗没戏啦。
 
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kiwaho
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文章 时间: 2018-3-02 13:55 引用回复
可见,无须太贪婪,只须地面可采收的功率密度达到0.5瓦/平方米,就比种庄稼强。
听说过太阳塔没有?又称太阳能热风塔,它的设计宗旨就是冲这个指标去的。可惜,目前已完工的工程的功率密度仅0.11瓦/平方米,即西班牙占地46公顷的示范工程,仅产出50千瓦。中国在内蒙搞的类似工程好像乱尾了。

en.wikipedia.org/wiki/...raft_tower
 
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bbsang2
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文章 时间: 2018-3-02 14:39 引用回复
这个发电效率不高啊
 
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kiwaho
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文章 时间: 2018-3-02 14:42 引用回复
bbsang2 写道:
这个发电效率不高啊

是不高,但是很知足。因为亩产值比农田高至少7倍!
 
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kiwaho
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文章 时间: 2018-3-02 16:13 引用回复
参考信源
4、[转载]内蒙在西部沙漠建太阳能热风发电站 blog.sciencenet.cn/blo...90946.html
5、太阳能热风发电塔或有助解决能源苦恼www.chinaero.com.cn/rd...6212.shtml
6、盐差扯淡新能源没戏?峰回路转Z曙光乍现!blog.sciencenet.cn/blo...91819.html
 
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kiwaho
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文章 时间: 2018-3-04 16:36 引用回复
太阳能电池板,一般标称12%以上的效率。但千万不要被标称值忽悠了!

那是光线垂直于PV板面,且温度20摄氏度的理论极值。

用着用着就不是那么回事了。

1、太阳在转,你PV转不转?要转先交钱;不转按正弦函数衰减,交角为零,瞬时效率为零。

2、太阳一暴晒,板面升温,哗啦,效率“自由落体”地降低。

3、还死贵。因为硅晶材加工耗费的能量,PV板要服役大半辈子才能抵消。

按说标称12%效率,功率密度就可达163瓦/平方米,比农民种地保本的密度0.45瓦/平方米,高出362倍,也即种地¥800/亩,种PV板子则29万元/平方米!

马克思说过有200%的利润就可以用命去搏,既然有这362倍的超暴利,为何99.9%的农民还在种粮食?

这么好的东西,还出口干啥,全留国内消化多好。

嘿嘿,偏不,大量PV板出口欧美,把美国总统弄烦了,今年加关税30%!

这说明什么?PV可能平均功率密度,比我的盐水渗透高不到哪去,用365x24小时平均,估计也就15瓦/平方米左右的谱,还得背那么高的制造成本债务。
 
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kiwaho
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文章 时间: 2018-3-04 17:48 引用回复
有人私信我,说钱学森当年就是用这个算法,鼓吹粮食亩产万斤。

其实,你误会我了。我的演算结果恰恰暗中驳斥了亩产万斤的谬论,明面上替农民打抱不平,因为作为食物链底层的这个群体,计算结果表明:他们是被食物链上层最大限度压榨的对象!几乎免费吃了他们一辈子粮食(仅付不到1%的能量成本,每平米年产值¥1.2,对比写字楼¥10/平方米/每天),到头来很多地方的农民达到退休年龄后,每月领不到¥100退休金!

文中还提到光合作用的面积功率密度吸收为45瓦/平方米。这个平均是考虑了夜晚、阴雨天和冬天的365*24= 8760小时。刨去这些无光合作用时段, 推算艳阳高照时的密度可能近300瓦/平方米,这已经接近30%的实时瞬间效率的极限了。

而钱学森亩产万斤,就得瞬时密度3000瓦/平方米支持,这太不物理了!
 
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kiwaho
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文章 时间: 2018-3-05 11:42 引用回复
要想家庭或个人能源独立,必须要有自己的朝天面积,朝天面积就是面子,没有这个面子,千家万户折叠起来共享一个楼顶,那么太阳普照大地的好处你就捞不到。

这个技术推广到乡间肯定是大有市场的。城里少数住别墅的,不会在乎继续用化石能源,宁愿把院子装点漂漂亮亮,也不会修小盐田储存太阳能,再说中国的别墅也是伪独立的,因为业主对院落的利用并无绝对权,仍然由物业公司管理。

城镇化显然不利于本技术的推广。
 
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