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Energia idrica Moto ondoso Fuel Cells

CORSO DI FISICA AMBIENTALE 1. Lezioni 17-18. Energia idrica Moto ondoso Fuel Cells. ENERGIA IDROELETTRICA. MASSIMA POTENZA: tutta l’Energia Potenziale mgh è convertita in E cin e poi in Energia Elettrica. Per densità acqua  un flusso di Q m 3 /s si ha:. [kW].

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Presentation Transcript

  1. CORSO DI FISICA AMBIENTALE 1 Lezioni 17-18 Energia idrica Moto ondoso Fuel Cells

  2. ENERGIA IDROELETTRICA

  3. 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]

  4. 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

  5. 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

  6. 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

  7. Masuda’s pneumatic wave energy conversion device Togenerator Non-return valves s s1 0 -L+Z -L TRE movimenti verticali non in fase: Moto del mare Moto della boa Moto dell’ acqua nel tubo

  8. FUEL CELL 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.

  9. Schema All’anodo: Al catodo: Reazione totale:

  10. 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

  11. Per n moli di idrogeno l’energia libera di Gibbs é Energia libera di Gibbs per ione L’energia elettrica: Considerando n = neeWe = - G: Per una molecola di acqua: ne = 2; G = 237 x 103J mol-1 V = 1.23 Volt

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