Osmosekraftwerk

OsmosekraftwerkArtur Strumberger FOS-T Energieressourcen schonen 13.05.2011 1Inhalt2

1. VersuchGerte und Hilfsmittel: Glockentrichter mit Rohr und Membran, Plastikbecher und durchbohrtem Deckel, Gummiring, Combi Tip, Becherglas 100 ml, Glasrhrstab, Filzstift Chemikalien: dest. Wasser, Haushaltszucker3Membran Zuckerlsungdest. Wasser

2.1 Osmose (Diffusion)HO MolekleNaCl Molekle4

2.2 Osmose

semipermeable Membran hohe Konzentrationniedrige Konzentration552.3 Osmotische Druck(Rechnung)

osmotischerDruck62.3 Osmotische Druck(Lsung)7LckentextOsmose (Diffusion)OsmoseDie sich im Laufe der Zeit, gleichmige Verteilung der Teilchen innerhalb einer __________ __,aufgrund der Eigenbewegung , bezeichnet man als ________ . Diffusionsvorgnge verlaufen bei hheren ____________ ___schneller, da sich die Teilchen bei hherer Temperatur schneller bewegen.Eine Osmose ist praktisch eine __________ durch eine semipermeable Membran. Semipermeabel bedeutet sozusagen _______________" sie lsst nur ________durch, die eine definierte Gre nicht berschreiten. Somit entsteht auf einer Seite der Membran ein osmatischer _______. Diffusion FlssigkeitTemperaturenDiffusionhalbdurchlssigDruck8TeilchenFilm

92.4 Funktion eines Osmosekraftwerks

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3.1 FilterSalz- und Swasser werden durch Filtration von groben Partikeln befreit.

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3.2 MembraneDurch die semipermeable Membran wird ein osmotischer Druck aufgebaut.80% bis 90% des Swassers wird in den Salzwasserkreislauf gedrckt und erzeugt so das Brackwasser Der Rest des Swassers wird wieder abgefhrt123.2 Aufbau der Membran

Die Membran besteht aus zwei SchichtenDie erste Schicht ist die Aktive Schicht, sie bestecht aus Polyamid (Art Nylon)Die zweite Schicht ist eine Schutzschicht und dient als Trgermaterial, sie beseht aus Polyester

SttzschichtMembranschichtSwasserSalzwasser133.2 Aufbau einer MembranEine Membran leistet zur Zeit 2,3 W/mMan braucht 2000m fr 4,6 kWDie Membran wird aufgerollt, um Platz zu sparen.Um diese Flche unterbringen zu knnen, werden die Membrane aufgerollt und in Rhren-Modulen untergebracht

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14Berechnung der produzierten Leistung:15

3.3 Druckaustauscher16

3.3 DruckaustauscherSeewasser mit niedrigem DruckSeewasser mit hohem DruckBrackwasser mit hohem DruckBrackwasser mit niedrigem DruckRotationsrichtung

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3.4 Turbine18

3.4 Turbine (Pelton)Auf dem Laufrad sitzen max. 40 becherfrmige, in 2 Halbschalen gegliederte SchaufelbltterIdeal fr geringe WassermengenDer Wirkungsgrad liegt zwischen 80% und 90%

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4. PrototypNorwegen, 60 Kilometer von Oslo24. November 2009Baukosten ca. 13mio. Leistung von 2 bis 4,6 KW66 Membranrhren mit 2000m MembranflcheEffizienz der Membrane Aktuell: 2,3 W/m Ziel: 5 W/m

205. Anforderung an ein Standort

2112345Sauberkeit des FlussesHohen Salzgehalt des MeeresKlare Zone zwischen S- und SalzwasserTemperaturverteilung der FlussmndungenDurchflussmenge des Flusses

5. Gute Standortbedingungen3,74 %0,8 %3,5 % 3,45%22

5. mgliche Standorte

23Durchflussmenge des Jordans 11,10 m/sTotes Meer 27% Salzgehalt Durchflussmenge des Rhone 1800m/sMittelmeer 3,74% Salzgehalt

5. Standortwahl an der ElbeENTNAHMEMEERWASSERSTANDORTENTNAHMEFLUSSWASSEREs wre mglich aber nicht Wirtschaftlich!!24Eine Klare Zone zwischen S- und Salzwasser ist nicht gegebenEs mssten lange Rohrsysteme gebaut werdenDas S- und Salzwasser msste durch Pumpen an den Standort gepumpt werdenFazit:

6. Woher kommt die Energie?Wasser verdunstetBildung von WasserdampfWasser fllt als NiederschlagWasser fliet ins Meer257. Vor- und Nachteileist lautlosUmweltfreundlich (Emissionsfrei)groes weltweites Leistungspotenzialrelativ einfache Technologieviele groe Stdte liegen direkt an Flussmndungenschwere Umsetzunghoher weiterer Entwicklungsbedarf zur Optimierung der Membrantechnologiehohe Investitionskosten wenig Erfahrung bei der Lebensdauer der Membran268. ZukunftsaussichtenStarkraft will 2015 das erste wirtschaftliche Osmosekraftwerk bauenEs soll 25 MW leisten (30.000 Haushalte) Das globale, jhrliche Potenzial wird auf 1600 bis 1700 TWh geschtzt (Deutschland bruchte 2010, 603 TWh )Es hngt alles von einer Leistungsstarken Membran ab

27Stromerzeugung im VergleichOsmose knnte einen kleinen Teil in der Zukunft beitragen.

28LckentextEin Osmosekraftwerk ist ein Kraftwerk, welches den Unterschied im ____________ zwischen ____________ und Meerwasser nutzt, um daraus ________ zu gewinnen und Strom zu erzeugen. Dies geschieht durch das Prinzip der __________. Ein Osmosekraftwerk ist eine ______________, leise, unerschpfliche und rund um die Uhr verfgbare Energiequelle.SalzgehaltSwasserEnergieOsmose29emissionsfreieQuellenwww.uptown-online.de/.../strom-zwischen-strom-und-ozean/ http://www.google.de/imgres?imgurl=http://www.gida.de/testcenter/sachunterricht/sach-dvd004/jpg/Wasserkreislauf.jpg&imgrefurl=http://www.gida.de/testcenter/sachunterricht/http://www.buch-der-synergie.de/c_neu_html/c_06_11_wasser_salintaetsgradient_hydrosphaere.htmhttp://www.chemie.uni-bremen.de/eilks/Material/teilchen/diffosmo/diffosmoD.htmhttp://www.mallig.eduvinet.de/bio/11osmose/osmo10.htmhttp://www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/1075049/www.lingenhoele.at/ de/turbinenbauhttp://www.energyprofi.com/jo/salinitaetsgradient-osmose-kraftwerk.htmlhttp://www.g-o.de/inc/artikel_drucken_komplett.php?f_id=483&a_flag=2http://www.energyrecovery.com/index.cfm/0/0/111-Seawater-Desalination-Videos.html30