Leidenfrost-Effekt Generator

[Avalox]

In UK wird an zwei Universitäten zur Zeit an einen thermischen Reaktor geforscht, der Strom mittels eines Generators erzeugt, der den Leidenfrost Effekt nutzt.

Tanzende Wassertropfen auf der Herdplatte sind bestimmt vielen bekannt. Damit Strom zu erzeugen finde ich dann doch ungewöhnlich.

Kurze Erklärung des drolligen Prinzips.

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[mictasm]

In UK wird an zwei Universitäten zur Zeit an einen thermischen Reaktor geforscht, der Strom mittels eines Generators erzeugt, der den Leidenfrost Effekt nutzt.


Klingt interessant, hast du dazu eine Quelle?

[Avalox]

Klingt interessant, hast du dazu eine Quelle?

Das muss wohl die Quelle sein.
https://www.northumbria.ac.uk/about-us/news-events/news/2015/03/breakthrough-in-energy-harvesting-could-power-life-on-mars/

[mictasm]

Das ist nach meiner Einschätzung mehrere Jahrhunderte von einer praktischen Anwendung entfernt. Da von einem Durchbruch zu sprechen, ist etwas übertrieben.

[Monger]

Glaube ich auch. Der Wirkungsgrad dürfte unter aller Sau sein. Und ich sehe auch nicht wie man den nennenswert steigern soll: die Kraft die man hier anzapft ist ja nun mal quasi die Schwerkraft.

Eine hundsgewöhnliche Gasturbine hinter nem beheizbarem Kessel dürfte bessere Resultate liefern.

[5tyle]

Man braucht bereits eine große Energiemenge um eine Plattform zu erhitzen. Ob man diesen gewaltigen Input durch eine rotierende Scheibe wieder rausholen kann wage ich mal zu bezweifeln. Vielleicht funktioniert das Ganze, wenn man durch Solarstrom oder Windenenergie erhitzen kann, dann ist es aber kein in sich geschlossenes System mehr. Für mich sieht das eher so aus als würde man Energie aus warmen Würstchen gewinnen.
Um wirklich bedeutende Mengen an Energie zu gewinnen scheinen Solarpanels am zuverlässigsten zu sein. Deswegen setzt man sie auch in Satelliten und Raumstationen ein. Für alles andere kann man in Akkus und Batterien vergleichsweise gewaltige Mengen in relativ gerinem Gewicht speichern. Es ist natürlich auch eine Frage der Platzersparnis und der Größe. Wenn das Teil am Ende riesig ist dann wird es nie praktische Anwendung finden, auch wenn es mal in der Lage sein sollte große Energiemengen zu liefern.
Was ich mir da persönlich eher vorstellen könnte wären flexible Solarpanels die man auf allen möglichen Oberflächen anbringen kann und deren Ausbeute noch viel höher ist als das was es heute gibt. Dann könnte man damit eine Gerätschaft oder eine Maschine komplett verkleiden und man benötigt keine externe Energiequelle mehr.

[Botcruscher]

Glaube ich auch. Der Wirkungsgrad dürfte unter aller Sau sein. Und ich sehe auch nicht wie man den nennenswert steigern soll: die Kraft die man hier anzapft ist ja nun mal quasi die Schwerkraft.

Eine hundsgewöhnliche Gasturbine hinter nem beheizbarem Kessel dürfte bessere Resultate liefern.

Es ist nicht die Schwerkraft. Es ist der Dampfdruck einer verdunstenden Flüssigkeit.

Deswegen kann man seine Hand auch gemütlich in flüssigen Stickstoff stecken und gemütlich wieder raus ziehen. Mythbusters haben es mit dem Finger selbst mit Blei gemacht.

[Monger]

Es ist nicht die Schwerkraft. Es ist der Dampfdruck einer verdunstenden Flüssigkeit.

Du brauchst aber etwas, was die Flüssigkeit gegen die heiße Platte drückt. In der Schwerelosigkeit hättest du keinen Leidenfrost Effekt, und auch keine Rotation. Es sei denn du presst die Flüssigkeit selbst mit kinetischer Energie gegen die heiße Platte - aber wenn du eh schon Bewegung aufbringst, brauchst du diese nicht über Flüssigkeit und Hitze in Bewegung zu übersetzen.

[gnahr]

Deswegen kann man seine Hand auch gemütlich in flüssigen Stickstoff stecken und gemütlich wieder raus ziehen. Mythbusters haben es mit dem Finger selbst mit Blei gemacht.
sie haben es eben nicht gemütlich getan.

In der Schwerelosigkeit hättest du keinen Leidenfrost Effekt, und auch keine Rotation.
flüssigkeit produziert gas welches abgeleitet wird. impulserhaltung gilt auch im all.

[Monger]

flüssigkeit produziert gas welches abgeleitet wird. impulserhaltung gilt auch im all.
Mann mann mann... wiedermal anstrengende Diskussion hier. :rolleyes:

Schau mal:
In der Schwerelosigkeit hätte das expandierende Gas zur Folge, dass die Flüssigkeit sofort von der heißen Platte abspringen und keinen Kontakt mehr zu ihr haben würde. Gerade weil das expandierende Gas eine Kraft weg von der heißen Platte erzeugt, brauchst du irgendwas was dieser Kraft entgegen wirkt.

[Botcruscher]

Gravitation ist nicht nötig. Der Tropfen muss nur in der Nähe der Platte gehalten werden. Dazu würde man eine zweite Platte verwenden. Irgendwo muss ja auch die Energie abgegriffen werden. Wobei der Wirkungsgrad halt mehr als bescheiden sein dürfte.

[Tyson]

Muss man da nicht ewig Wasser bzw Eis nachführen? Irgendwann ist ja alles verdampft.

Aber das Experiment ist schon witzig. Damit kann man Leute für Physik begeistern. Wäre was für die Lange Nacht der Wissenschaften oder Tag der Offenen Tür in Unis.

Aber ich würde eher das gesamte Wasser verdampfen und durch ne Gasturbine schicken...

Gruß Tyson

[Avalox]

Muss man da nicht ewig Wasser bzw Eis nachführen? Irgendwann ist ja alles verdampft.

Es geht doch nichts verloren. Ist doch wie bei einer Dampfturbine, der Dampf entspannt sich, das Wasser wird zurück geführt.
Wasser würde ja vermutlich gar nicht verwendet werden.

Das Prinzip wird ja auch tolle Pumpen ohne bewegliche Teile ergeben. Auch interessant ist, wenn ein Medium mit viel geringerem Siedepunkt genutzt wird. Der Ansatz hat ganz sicher viel Potential.

[Surrogat]

lustige Nutzung eines Physikalischen Effekts, aber sicher keine neue Energiequelle

[Tyson]

Es geht doch nichts verloren. Ist doch wie bei einer Dampfturbine, der Dampf entspannt sich, das Wasser wird zurück geführt.
Wasser würde ja vermutlich gar nicht verwendet werden.

Das Prinzip wird ja auch tolle Pumpen ohne bewegliche Teile ergeben. Auch interessant ist, wenn ein Medium mit viel geringerem Siedepunkt genutzt wird. Der Ansatz hat ganz sicher viel Potential.


Und genau deshalb haben Kraftwerke einen riesigen Kühlturm. Komischerweise liegen die auch immer an Flüssen.

Der Dampf muss irgendwie abgekühlt werden, da führt kein Weg daran vorbei. Dann kondensiert er und wird dem Kreislauf zurückgeführt. Mich würde mal interessieren, was davon an die Umwelt verschwindet...

Gruß Tyson

[Hayab]

Induktionsstrom der aus thermischen Energie erzeugt wird. Boah das ist was neues, unglaublich.:freak:
Jeder konventioneller Dampfturbinengenerator mach das sicher viel effektiver.

[BeetleatWar1977]

Induktionsstrom der aus thermischen Energie erzeugt wird. Boah das ist was neues, unglaublich.:freak:
Jeder konventioneller Dampfturbinengenerator mach das sicher viel effektiver.
Vielleicht läßt es sich besser Miniaturisieren - mal schauen was dabei rauskommt.....

[Haarmann]

Corioliskraft ist imo nix Neues...

Wollens gleich auch die Klospühlung mit ner Turbine anzapfen???

[Blackland]

Man braucht bereits eine große Energiemenge um eine Plattform zu erhitzen. ... . Vielleicht funktioniert das Ganze, wenn man durch Solarstrom oder Windenenergie erhitzen kann, dann ist es aber kein in sich geschlossenes System mehr.
Ja nur so. Selber keine Energie erzeugen, durch den Effekt jedoch "abzapfen". Anders machts kein Sinn.

Ob es einen deutlich nutzbaren Wirkungsgrad erreicht, wage ich zu bezweifeln.

Vielleicht bei der Kolonialisierung des Mars o.ä. als alternative "kleine" Energiequelle.

[Piffan]

Was ich mir da persönlich eher vorstellen könnte wären flexible Solarpanels die man auf allen möglichen Oberflächen anbringen kann und deren Ausbeute noch viel höher ist als das was es heute gibt. Dann könnte man damit eine Gerätschaft oder eine Maschine komplett verkleiden und man benötigt keine externe Energiequelle mehr.

Man kann mit einem Solarpanel auch nicht mehr ziehen als die Strahlungsquelle rüberschiebt, also von betriebenen Maschinen würde ich da nicht reden....Maschinen brauchen KW. Dann überziehe mal einen Bohrhammer mit flexiblen Solarpanels und hoffe, dass du mit der Energie wenigstens durch dünnes Sperrholz durchkommst. Da sind große Kellektoren mit optimaler Ausrichtig effektiver als wenn man Gebrauchsobjekte mit Panels pflastert....Solche "wear-able Panels" sind vielleicht ausreichend für Smartphone- Schnickschnack..

Der beste Wirkungsgrad kann nicht mehr Strom bringen als die Strahlungsdichte hergibt. Gibts harte Grenzen. Anders als die Griechen kann man da nicht mehr verbrauchen als vorhanden ist.

[Gipsel]

Dieser "Leidenfrost-Generator" als die Version mit dem Trockeneisblock ist im Prinzip eine einstufige Radialturbine mit Gasdrucklager, bei dem der Rotor durch den Betrieb konsumiert wird. Reichlich unpraktisch und vermutlich auch auf lange Sicht einer klassischen Dampfturbine unterlegen (an denen optimieren findige Ingenieure jetzt schon ein paar hundert Jahre dran, das Prinzip wurde bereits im antiken Griechenland beschrieben).
Es dürfte auch auf dem Mars erheblich praktikabler sein, den Trockeneisblock einfach so schmelzen zu lassen und den sich aufbauenden Gasdruck per normaler Turbine auszunutzen. Dies kann z.B. in einem lichtdurchlässigen, sonnenbeschienenen druckfestem Behälter geschehen. Wenn man die Effizienz erhöhen will (die ist wie bei jeder Wärmekraftmaschine [der "Leidenfrostgenerator" ist auch eine] durch das Temperaturverhältnis des Gases vor und hinter der Turbine limitiert), muß man mit ein paar Spiegeln irgendwie das Licht sammeln und auf ein paar dunkle Blöcke im Druckbehälter lenken, um ordentlich zu heizen (elektrische Heizung wäre ja reichlich dämlich). Die Rekondensation zu Trockeneis erledigt dann bei Aufstellung an geeigneten Orten (Polregionen) die tiefe Umgebungstemperatur. Ist dann praktisch ein Sonnenbeheiztes Turbinenkraftwerk mit CO2 statt Wasser als Arbeitsmedium. Haut mich jetzt nicht so vom Hocker.

[InsaneDruid]

Man braucht bereits eine große Energiemenge um eine Plattform zu erhitzen. Ob man diesen gewaltigen Input durch eine rotierende Scheibe wieder rausholen kann wage ich mal zu bezweifeln. Vielleicht funktioniert das Ganze, wenn man durch Solarstrom oder Windenenergie erhitzen kann, dann ist es aber kein in sich geschlossenes System mehr. Für mich sieht das eher so aus als würde man Energie aus warmen Würstchen gewinnen.
Um wirklich bedeutende Mengen an Energie zu gewinnen scheinen Solarpanels am zuverlässigsten zu sein. Deswegen setzt man sie auch in Satelliten und Raumstationen ein. Für alles andere kann man in Akkus und Batterien vergleichsweise gewaltige Mengen in relativ gerinem Gewicht speichern. Es ist natürlich auch eine Frage der Platzersparnis und der Größe. Wenn das Teil am Ende riesig ist dann wird es nie praktische Anwendung finden, auch wenn es mal in der Lage sein sollte große Energiemengen zu liefern.
Was ich mir da persönlich eher vorstellen könnte wären flexible Solarpanels die man auf allen möglichen Oberflächen anbringen kann und deren Ausbeute noch viel höher ist als das was es heute gibt. Dann könnte man damit eine Gerätschaft oder eine Maschine komplett verkleiden und man benötigt keine externe Energiequelle mehr.

Nun denk mal drüber nach was einen Satteliten von einem Objekt auf der Erde unterscheidet. Ja richtig, der Sattelit ist nur dann ohne Stromausbeute, wenn er im Erdschatten ist, eine Zeit die perfekt vorausberechnenbar ist. In der übrigen Zeit muss er nur die Panele zur Sonne ausrichten. Außerdem nutzt man gerne Solarenergie, weil die Zellen relativ wenig Platz verbrauchen und relativ wenig wiegen.

Aber nur mal so im Vergleich. Die SAW am S5,S6,P5 und P6Truss-Elementen der ISS haben eine Fläche von 35*12Metern mal 8 Panels. Und daraus zieht man grade mal 84 bis 120KW