Хайлсан давс, хөргөсөн шингэн хэлбэрээр эрчим хүч хадгалах. Эрчим хүчийг хэрхэн хадгалах вэ

Эрчим хүчний салбар бол үйлдвэрлэсэн "бүтээгдэхүүн"-ийн томоохон агуулахгүй цөөхөн салбаруудын нэг юм. Аж үйлдвэрийн эрчим хүчийг хадгалах, төрөл бүрийн хадгалах төхөөрөмж үйлдвэрлэх нь томоохон цахилгаан эрчим хүчний салбарын дараагийн алхам юм. Одоо энэ даалгавар нь сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг эрчимтэй хөгжүүлэхтэй зэрэгцэн онцгой хурцаар тавигдаж байна. Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийн маргаангүй давуу талуудыг үл харгалзан өөр эрчим хүчний эх үүсвэрийг өргөнөөр нэвтрүүлэх, ашиглахаас өмнө шийдвэрлэх шаардлагатай нэг чухал асуудал хэвээр байна. Салхи, нарны эрчим хүч байгаль орчинд ээлтэй хэдий ч түүнийг бий болгох нь "тасралттай" бөгөөд дараа нь ашиглах эрчим хүчний нөөцийг шаарддаг. Олон орны хувьд эрчим хүчийг улирлын чанартай хадгалах технологи олж авах нь онцгой чухал ажил байх болно - энэ нь эрчим хүчний хэрэглээ ихээхэн хэлбэлзэлтэй байдаг. Ars Technica хэвлэл эрчим хүч хадгалах шилдэг технологийн жагсаалтыг гаргасан бөгөөд бид тэдгээрийн заримыг танд хэлэх болно.

Гидроаккумляторууд

Эрчим хүчийг их хэмжээгээр хадгалах хамгийн эртний, дибаг хийсэн, өргөн тархсан технологи. Аккумляторын үйл ажиллагааны зарчим нь дараах байдалтай байна: хоёр усны сав байдаг - нэг нь нөгөөгөөсөө дээгүүр байрладаг. Цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээ бага байгаа үед эрчим хүчийг дээд усан сан руу ус шахахад зарцуулдаг. Цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээний оргил үед тэнд суурилуулсан гидрогенератор руу усыг шавхаж, ус нь турбин эргүүлж, цахилгаан үүсгэдэг.

Ирээдүйд Герман улс хуучин нүүрсний уурхайнуудыг ашиглан усан аккумлятор бүтээхээр төлөвлөж байгаа бөгөөд Германы судлаачид далайн ёроолд байрлуулсан гидронеграцийн зориулалттай аварга бетон бөмбөрцөгүүдийг бүтээхээр ажиллаж байна. ОХУ-д Москва мужийн Сергиев Посад дүүргийн Богородское тосгоны ойролцоо Куня гол дээр байрладаг Загорская ГАЭС байдаг. Загорская ТСП нь төвийн эрчим хүчний системийн чухал дэд бүтцийн элемент бөгөөд давтамж, эрчим хүчний урсгалыг автоматаар зохицуулах, мөн өдөр тутмын оргил ачааллыг нөхөхөд оролцдог.

Сколково бизнесийн сургуулийн Эрчим хүчний төвөөс зохион байгуулж буй "Шинэ эрчим хүч: Эрчим хүчний интернет" бага хурлын хүрээнд Дэлхийн бүх усан аккумляторуудын суурилагдсан хүчин чадал нь эрчим хүчний хэрэглэгчдийн нийгэмлэгийн хэлтсийн дарга Игорь Ряпиний хэлснээр. Энэ нь 140 ГВт орчим бөгөөд энэ технологийн давуу тал нь олон тооны цикл, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, үр ашиг нь 75-85% байдаг. Гэсэн хэдий ч аккумляторыг суурилуулах нь газарзүйн онцгой нөхцөл шаарддаг бөгөөд өндөр өртөгтэй байдаг.

Шахсан агаарын эрчим хүчний хуримтлал

Эрчим хүчийг хадгалах энэ арга нь зарчмын хувьд усан цахилгаан станцтай төстэй боловч усны оронд агаарыг сав руу шахдаг. Мотор (цахилгаан эсвэл бусад) тусламжтайгаар агаарыг аккумлятор руу шахдаг. Эрчим хүч үйлдвэрлэхийн тулд шахсан агаарыг гаргаж, турбиныг эргүүлдэг.

Энэ төрлийн хадгалалтын сул тал нь хий шахагдах үед энергийн нэг хэсэг нь дулааны хэлбэрт шилждэг тул үр ашиг багатай байдаг. Үр ашиг нь 55% -иас ихгүй, зохистой ашиглахын тулд хадгалах төхөөрөмж нь маш хямд цахилгаан эрчим хүч шаарддаг тул одоогоор технологийг туршилтын зориулалтаар голчлон ашиглаж байгаа бөгөөд дэлхийн нийт суурилагдсан хүчин чадал 400 МВт-аас хэтрэхгүй байна.

Нарны эрчим хүчийг хадгалах хайлсан давс

Хайлсан давс дулаанаа удаан хадгалдаг тул нарны дулааны суурилуулалтанд байрлуулж, олон зуун гелиостатууд (нарны төвлөрсөн том толь) нарны гэрлийн дулааныг цуглуулж, доторх шингэнийг хайлсан давс хэлбэрээр халаадаг. Дараа нь усан сан руу илгээгдэж, дараа нь уурын генераторын тусламжтайгаар турбиныг эргүүлж, цахилгаан үүсгэдэг. Давуу талуудын нэг нь хайлсан давс нь өндөр температурт - 500 градусаас дээш температурт ажилладаг бөгөөд энэ нь уурын турбиныг үр ашигтай ажиллуулахад хувь нэмэр оруулдаг.

Энэ технологи нь уртасгахад тусалдаг ажлын цаг, эсвэл байраа халааж, оройн цагаар цахилгаанаар хангана.

Үүнтэй төстэй технологиудыг Дубайд нэг орон зайд нэгтгэсэн дэлхийн хамгийн том нарны цахилгаан станцуудын сүлжээ болох Мохаммед Ибн Рашид Аль Мактумын нарны паркад ашигладаг.

Редокс урсгалын системүүд

Урсгал батерейнууд нь мембранаар дамжин цахилгаан цэнэгийг үүсгэдэг асар том электролитийн сав юм. Электролит нь ванади, цайр, хлор эсвэл давстай усны уусмал байж болно. Тэд найдвартай, ажиллахад хялбар байдаг урт хугацааныүйлчилгээ.

Одоогоор арилжааны төсөл байхгүй, нийт суурилагдсан хүчин чадал нь 320 МВт, үндсэндээ судалгааны төслийн хүрээнд. Гол давуу тал нь урт хугацааны эрчим хүчний гаралт бүхий цорын ганц батерейны технологи юм - 4 цагаас илүү. Сул талуудын дунд том хэмжээтэй, дахин боловсруулах технологи дутмаг байгаа нь бүх батерейны нийтлэг асуудал юм.

Германы цахилгаан станц EWE дэлхийн хамгийн том 700 МВт/цаг хүчин чадалтай батерейг Германд байгалийн хий хадгалдаг байсан агуйд барихаар төлөвлөж байна гэж Clean Technica мэдээллээ.

Уламжлалт батерейнууд

Эдгээр нь зөөврийн компьютер, ухаалаг гар утсанд байдаг батерейтай төстэй боловч үйлдвэрлэлийн хэмжээтэй. Тесла ийм батерейг салхи, нарны цахилгаан станцуудад нийлүүлдэг бөгөөд Даймлер үүний тулд хуучин машины батерейг ашигладаг.

Дулааны хадгалалт

Орчин үеийн байшинг хөргөх шаардлагатай байдаг - ялангуяа халуун бүс нутагт. Дулааны агуулахууд нь ердийн үнэтэй агааржуулагч ашиглах, шаардлагагүй эрчим хүчний зарцуулалтгүйгээр шөнийн цагаар цистернд хуримтлагдсан усыг хөлдөөх, өдрийн цагаар мөс хайлж, байшинг хөргөх боломжийг олгодог.

Калифорнид төвтэй Ice Energy компани ижил төстэй хэд хэдэн төсөл боловсруулсан. Тэдний санаа бол мөсийг зөвхөн эрчим хүчний ачаалал бага байх үед үйлдвэрлэдэг бөгөөд дараа нь нэмэлт цахилгаан эрчим хүч хэрэглэхийн оронд мөсийг байрыг хөргөхөд ашигладаг.

Ice Energy нь мөсний батерейны технологийг зах зээлд нэвтрүүлэхээр зорьж буй Австралийн фирмүүдтэй хамтран ажиллаж байна. Австри улсад нар идэвхтэй байдаг тул нарны хавтанг ашиглах нь хөгжсөн. Нар, мөсний хослол нь байшингийн эрчим хүчний хэмнэлт, тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэх болно.

Flywheel

Super flywheel бол инерцийн хадгалах төхөөрөмж юм. Түүнд хуримтлагдсан хөдөлгөөний кинетик энергийг динамо ашиглан цахилгаан болгон хувиргаж болно. Цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээ гарсан үед уг бүтэц нь flywheel-ийн хурдыг сааруулах замаар цахилгаан эрчим хүчийг үүсгэдэг.

Давсны талстыг ургуулахын тулд танд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

1) - давс.

Энэ нь аль болох цэвэрхэн байх ёстой. Энгийн тогоонд нүдэнд үл үзэгдэх хог хаягдал ихтэй байдаг тул далайн давс нь хамгийн тохиромжтой.

2) - ус.

Хамгийн тохиромжтой сонголт бол нэрмэл ус эсвэл ядаж буцалсан ус ашиглах, шүүлтүүрээр бохирдлоос аль болох цэвэршүүлэх явдал юм.

3) - шилэн эдлэлтэнд болор ургах болно.

Үүнд тавигдах гол шаардлага: энэ нь бас төгс цэвэр байх ёстой, бүхэл бүтэн процессын туршид гадны биетүүд, тэр ч байтугай өчүүхэн толбо байх ёсгүй, учир нь тэдгээр нь бусад талстуудын өсөлтийг өдөөж, үндсэн талстыг хордуулж болзошгүй юм.

4) - давсны болор.

Үүнийг давсны багцаас эсвэл хоосон давстай савнаас "авах" боломжтой. Тэнд, доод талд нь давсны сэгсрэгчийн нүхээр мөлхөж чадахгүй тохиромжтой нэг нь бараг гарцаагүй байх болно. Та параллелепипед хэлбэртэй тунгалаг талстыг сонгох хэрэгтэй.

5) - саваа: хуванцар эсвэл модон керамик, эсвэл ижил материалаар хийсэн халбага.

Уусмалыг холихын тулд эдгээр зүйлсийн аль нэг нь шаардлагатай болно. Хэрэглэх бүрийн дараа тэдгээрийг угааж, хатаах хэрэгтэй гэдгийг сануулах нь илүүц байх болов уу.

6) - лак.

Бэлэн болорыг хамгаалахын тулд лак шаардлагатай болно, учир нь хуурай агаарт хамгаалалтгүй бол сүйрч, нойтон агаарт хэлбэргүй масс руу мөлхөх болно.

7) - самбайэсвэл шүүлтүүрийн цаас.

Кристал ургуулах үйл явц.

Бэлтгэсэн устай савыг дотор нь хийнэ бүлээн ус(ойролцоогоор 50-60 градус), давс аажмаар цутгаж, байнга хутгана. Давс уусах боломжгүй үед уусмалыг өөр цэвэр аяганд хийнэ, ингэснээр эхний савнаас ямар ч тунадас орохгүй. Илүү сайн цэвэршүүлэхийн тулд шүүлтүүртэй юүлүүрээр цутгаж болно.

Одоо утсан дээрх өмнө нь "олборлосон" болорыг энэ уусмалд дүрж, савны ёроол, хананд хүрэхгүй.

Дараа нь аяга таваг таглаад эсвэл өөр зүйлээр таглана, гэхдээ гадны биет, тоос шороо орохгүй.

Савыг харанхуй, сэрүүн газар байрлуулж, тэвчээртэй байгаарай - харагдах үйл явц хэдхэн хоногийн дараа эхлэх боловч том болор ургахад хэдэн долоо хоног шаардагдана.

Кристал ургах тусам шингэн нь аяндаа буурах тул ойролцоогоор арав хоног тутамд дээрх нөхцлийн дагуу бэлтгэсэн шинэ уусмал нэмэх шаардлагатай болно.

Бүх нэмэлт үйл ажиллагааны явцад байнгын хөдөлгөөн, хүчтэй механик нөлөөлөл, температурын мэдэгдэхүйц хэлбэлзлийг зөвшөөрөх ёсгүй.

Кристал нь хүссэн хэмжээндээ хүрэхэд уусмалаас зайлуулна. Үүнийг маш болгоомжтой хийх хэрэгтэй, учир нь энэ үе шатанд энэ нь маш эмзэг хэвээр байна. Устгасан талстыг салфетка ашиглан уснаас хатаана. Хатаасан болор нь хүч чадал өгөхийн тулд өнгөгүй лакаар бүрсэн бөгөөд үүний тулд та гэр ахуйн болон маникюрын аль алиныг нь ашиглаж болно.

Тэгээд эцэст нь, тос нь нисдэг.

Ийм аргаар ургуулсан болорыг бүрэн хэмжээний давсны чийдэн хийхэд ашиглах боломжгүй, учир нь тэнд байгалийн тусгай ашигт малтмал байдаг - галит нь олон тооны байгалийн эрдэс бодис агуулдаг.

Гэхдээ таны олж авсан зүйлээс ч батерейгаар тэжээгддэг болор дээр жижиг LED оруулснаар ижил төрлийн давсны чийдэнгийн бяцхан загвар хийх боломжтой.

Тусдаа давс нь хайлсан давсны электролизийн аргаар металл үйлдвэрлэхэд электролит болж чаддаг боловч ихэвчлэн харьцангуй бага хайлдаг электролиттэй байх хүсэлд тулгуурлан, хангалттай бага зуурамтгай чанар, өндөр цахилгаан дамжуулалтаар тодорхойлогддог таатай нягтралтай. харьцангуй өндөр гадаргуугийн хурцадмал байдал, түүнчлэн бага дэгдэмхий чанар, металлыг уусгах чадвартай орчин үеийн металлургийн практикт хэд хэдэн (хоёроос дөрвөн) бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн систем болох илүү нарийн найрлагатай хайлсан электролитүүдийг ашигладаг. .
Энэ үүднээс авч үзвэл бие даасан хайлсан давсны физик-химийн шинж чанар, ялангуяа хайлсан давсны систем (холимог) нь маш чухал юм.
Энэ хэсэгт хуримтлагдсан нэлээд их хэмжээний туршилтын материал нь хайлсан давсны физик-химийн шинж чанар нь бие биентэйгээ тодорхой харилцаатай бөгөөд эдгээр давсны хатуу болон хайлсан төлөвийн бүтцээс хамаардаг болохыг харуулж байна. Сүүлийнх нь давсны болор тор дахь катион ба анионуудын хэмжээ, харьцангуй хэмжээ, тэдгээрийн хоорондын холбоо, туйлшрал, хайлмал дахь харгалзах ионуудын цогцолбор үүсэх хандлага зэрэг хүчин зүйлээр тодорхойлогддог.
Хүснэгт 1-д D.I-ийн элементүүдийн үечилсэн хуулийн хүснэгтийн бүлгүүдийн дагуу байрлах зарим хайлсан хлоридын хайлах цэг, буцлах цэг, молийн эзэлхүүн (хайлах цэг дээр) ба эквивалент цахилгаан дамжуулах чанарыг харьцуулсан. Менделеев.

Хүснэгт 1-р бүлэгт хамаарах шүлтлэг металлын хлорид ба шүлтлэг шороон металлын хлорид (II бүлэг) нь дараах бүлэгт хамаарах хлоридуудтай харьцуулахад өндөр хайлах болон буцлах температур, цахилгаан дамжуулах өндөр, туйлын хэмжээ багатай байдаг.
Энэ нь хатуу төлөвт эдгээр давсууд нь ионуудын харилцан үйлчлэлийн хүч нь маш чухал байдаг ионы талст тортой байдагтай холбоотой юм. Ийм учраас ийм торыг устгах нь маш хэцүү байдаг тул шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металлын хлоридууд нь хайлах, буцалгах өндөр температуртай байдаг. Шүлт ба шүлтлэг металлын хлоридын молийн хэмжээ бага байх нь эдгээр давсны талстуудад хүчтэй ионы холбоо их хэмжээгээр агуулагддагтай холбоотой юм. Харгалзан үзэж буй давсны хайлмалуудын ионы бүтэц нь тэдгээрийн өндөр цахилгаан дамжуулах чанарыг тодорхойлдог.
А.Я-ын итгэл үнэмшлийн дагуу. Френкел, хайлсан давсны цахилгаан дамжуулах чанарыг голчлон жижиг хэмжээтэй хөдөлгөөнт катионуудаар гүйдэл дамжуулах замаар тодорхойлдог бөгөөд наалдамхай шинж чанар нь илүү их хэмжээний анионуудаас үүдэлтэй байдаг. Иймээс катионы радиус нэмэгдэхийн хэрээр цахилгаан дамжуулах чанар LiCl-ээс CsCl хүртэл буурч (Li+-ийн хувьд 0.78 А-аас Cs+-ийн хувьд 1.65 А хүртэл), үүний дагуу түүний хөдөлгөөн буурч байна.
II ба III бүлгийн зарим хлоридууд (MgCl2, ScCl2, USl3, LaCl3 гэх мэт) нь хайлсан төлөвт цахилгаан дамжуулах чанар багатай, гэхдээ хайлах, буцалгах температур харьцангуй өндөр байдаг. Сүүлийнх нь эдгээр давсны талст тор дахь ионы бондын нэлээд хэсгийг харуулж байна. Хайлмал дахь энгийн ионууд нь илүү том, бага хөдөлгөөнт нийлмэл ионууд үүсэхэд мэдэгдэхүйц харилцан үйлчлэлцдэг бөгөөд энэ нь цахилгаан дамжуулах чанарыг бууруулж, эдгээр давсны хайлмалын зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлдэг.
Хлор анионы жижиг хэмжээтэй Be2 + ба Al3 + катионуудын хүчтэй туйлшрал нь эдгээр давс дахь ионы холбоог эрс багасгаж, молекулын холбоог нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Энэ нь BeCl2 ба AlCl3-ийн болор торны бат бөх чанарыг бууруулдаг тул эдгээр хлоридууд нь бага хайлах, буцалгах цэгүүд, их хэмжээний молийн эзэлхүүн, цахилгаан дамжуулах чанарын маш бага утгуудаар тодорхойлогддог. Сүүлийнх нь хайлсан бериллий ба хөнгөн цагаан хлоридуудад (Be2 + ба Al3 +-ийн хүчтэй туйлшрах үйл ажиллагааны нөлөөн дор) их хэмжээний цогцолбор ион үүсэх замаар хүчтэй цогцолбор үүсдэгтэй холбоотой бололтой.
Молекулуудын хооронд сул үлдэгдэл холбоо бүхий цэвэр молекул тортой IV бүлгийн элементүүдийн хлоридын давс, мөн III бүлгийн эхний элемент болох бор нь маш бага хайлах температураар тодорхойлогддог (үнэ цэнэ нь ихэвчлэн тэгээс доогуур байдаг) ) ба буцлах цэгүүд. Ийм давсны хайлмалд ион байдаггүй бөгөөд тэдгээр нь талстууд шиг төвийг сахисан молекулуудаас бүрддэг (хэдийгээр сүүлийнх нь дотор ионы холбоо байж болно). Эндээс - хайлах температурт эдгээр давсны их хэмжээний молийн хэмжээ, харгалзах хайлмалуудын цахилгаан дамжуулах чанар байхгүй байна.
I, II, III бүлгийн металлын фторидууд нь дүрмээр бол харгалзах хлоридтой харьцуулахад хайлах, буцалгах температур нэмэгдсэнээр тодорхойлогддог. Энэ нь Cl + анионы радиустай (1.81 А) харьцуулахад F + анион (1.33 А) бага радиус, үүний дагуу фторын ионуудын туйлшрах хандлага бага, улмаар хүчтэй анионы радиус үүсдэгтэй холбоотой юм. эдгээр фторуудаар ионы болор тор.
Давсны системийн хайлах диаграм (фазын диаграм) нь электролизийн таатай нөхцлийг сонгоход чухал ач холбогдолтой юм. Тиймээс металлын электролитийн үйлдвэрлэлд хайлсан давсыг электролит болгон ашиглах тохиолдолд электролитийг хадгалахын тулд электролизийн хангалттай бага температур, цахилгаан энерги бага зарцуулдаг харьцангуй бага хайлдаг давсны хайлш байх шаардлагатай. хайлсан төлөвт.
Гэсэн хэдий ч давсны систем дэх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тодорхой харьцаатай үед өндөр хайлах цэг бүхий химийн нэгдлүүд үүсч болно, гэхдээ бусад таатай шинж чанартай (жишээлбэл, хайлсан төлөвт ислийг бие даасан хайлсан давстай харьцуулахад илүү хялбар уусгах чадвар гэх мэт).
Судалгаанаас харахад бид хоёр ба түүнээс дээш давс (эсвэл давс ба исэл) системтэй харьцах үед эдгээр системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд харилцан үйлчлэл үүсч (ийм харилцан үйлчлэлийн хүчнээс хамаарч) эвтектик эсвэл хатуу биетийн талбай үүсэхэд хүргэдэг. хайлах химийн нэгдлүүдийн нийцгүй (задралтай) эсвэл нийцсэн (задралгүй) уусмалууд. Эдгээр харилцан үйлчлэлийн улмаас системийн найрлагын харгалзах цэгүүдэд материйн бүтцийн өндөр эмх цэгцтэй байдал нь хайлмал, өөрөөр хэлбэл шингэний шугамаас дээш нэг хэмжээгээр хадгалагддаг.
Тиймээс хайлсан давсны систем (холимог) нь бие даасан хайлсан давстай харьцуулахад бүтцийн хувьд илүү төвөгтэй байдаг бөгөөд ерөнхий тохиолдолд хайлсан давсны хольцын бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь нэгэн зэрэг энгийн ионууд, нарийн төвөгтэй ионууд, тэр ч байтугай төвийг сахисан молекулууд байж болно, ялангуяа талст торонд харгалзах давсууд тодорхой хэмжээний молекулын холбоо байдаг.
Жишээ болгон харгалзах фазын диаграммд шингэний шугамаар тодорхойлогддог MeCl-MgCl2 системийн хайлуулах чадварт шүлтийн металлын катионуудын нөлөөг авч үзье (Зураг 1-д Me нь шүлтлэг металл юм). Зурагт шүлтлэг металлын хлоридын катионын радиус Li + -ээс Cs + хүртэл (0.78 А-аас 1.65 А хүртэл) нэмэгдэх тусам хайлуулах диаграм улам бүр төвөгтэй болж байгааг харуулж байна: LiC-MgCl2 системд бүрэлдэхүүн хэсгүүд үүсдэг. хатуу шийдэл; NaCl-MgCl2 системд эвтектикийн минимум байдаг; хатуу фазын KCl-MgCl2 системд нэг нийцтэй хайлж буй нэгдэл KCl * MgCl2 ба магадгүй нэг таарахгүй хайлах нэгдэл 2KCl * MgCl2 үүсдэг; RbCl-MgCl2 системд хайлах диаграмм дээр аль хэдийн хоёр максим байгаа бөгөөд энэ нь хоёр нийцтэй хайлах нэгдэл үүсэхэд тохирсон; RbCl * MgCl2 ба 2RbCl * MgCla; эцэст нь CsCl-MgClg системд гурван нийцтэй хайлах химийн нэгдлүүд үүсдэг; CsCl * MgCl2, 2CsCl * MgCl2 ба SCsCl * MgCl2, түүнчлэн нэг таарахгүй хайлах нэгдэл CsCl * SMgCl2. LiCl-MgCb системд Li ба Mg ионууд нь хлорын ионуудтай ойролцоогоор ижил хэмжээгээр харилцан үйлчилдэг тул харгалзах хайлмал нь хамгийн энгийн уусмалуудтай ойролцоо бүтэцтэй байдаг тул энэ системийн хайлуулах чадварын диаграмм нь тодорхойлогддог. түүний доторх хатуу уусмалууд. NaCi-MgCl2 системд натрийн катионы радиус нэмэгдсэний улмаас натри ба хлорын ионуудын хоорондын холбоо тодорхой суларч, улмаар Mg2 + ба Cl- ионуудын харилцан үйлчлэл нэмэгдэж байна. хайлмал дахь нарийн төвөгтэй ионууд харагдахад хүргэдэггүй. Үүний үр дүнд хайлмал нь арай илүү эмх цэгцтэй байх нь NaCl-MgCl2 системийн хайлах диаграммд эвтектик үүсэх шалтгаан болдог. Калийн катион бүр том радиустай тул K + ба C1- ионуудын хоорондын холбоо улам бүр суларч байгаа нь ион ба Cl- хоорондын харилцан үйлчлэлийг ихэсгэдэг бөгөөд энэ нь KCl-MgCl2 хайлах зэрэгт хүргэдэг. Диаграммд тогтвортой химийн нэгдэл KMgCl3 үүсэх, хайлмал дахь харгалзах комплекс анионууд (MgCl3-) үүсэхийг харуулав. Rb + (1.49 A) ​​ба Cs + (1.65 A) цацрагийн цаашдын өсөлт нь нэг талаас Rb ба Cl- ионууд, Cs + ба Cl- ионуудын хоорондын холбоог улам бүр сулруулдаг. , нөгөө талаас, KCl-MgCb системийн хайлуулах чадварын диаграммтай харьцуулахад RbCl-MgCb системийн диаграмм хайлах чадварыг улам хүндрүүлж, бүр илүү хэмжээгээр - CsCl-ийн хайлуулах чадварын диаграммыг улам хүндрүүлж байна. -MgCl2 систем.

MeF-AlF3 системд нөхцөл байдал ижил төстэй бөгөөд LiF - AlF3 системийн хувьд хайлах диаграммд нэг ижил хайлж буй химийн нэгдэл SLiF-AlFs, NaF-AIF3 системийн хайлах диаграмм нь нэг, нэг ижил хайлж байгааг харуулж байна. зохисгүй хайлах химийн нэгдэл; 3NaF * AlFa ба 5NaF * AlF3 тус тус. Нэг буюу өөр химийн нэгдлүүдийг талсжуулах явцад давсны үе шатанд үүсэх нь энэ хайлмалын бүтцэд тусгагдсан байдаг тул (нийлмэл ионууд үүсэхтэй холбоотой илүү дараалал) энэ нь хайлах чадвараас гадна зохих өөрчлөлтийг үүсгэдэг. , ба бусад физик, химийн шинж чанар, хайлах диаграммын дагуу химийн нэгдлүүдийн үүсэхэд тохирсон хайлсан давсны хольцын найрлагад огцом өөрчлөгддөг (нэмэлтийн дүрмийг дагаж мөрдөхгүй).
Иймээс давсны систем дэх найрлага-шинж чанарын диаграммуудын хооронд захидал харилцаа байдаг бөгөөд энэ нь системийн хайлах диаграммд найрлагад тохирсон химийн нэгдлүүдийг тэмдэглэсэн тохиолдолд хайлмал нь хамгийн их талстжилтаар тодорхойлогддог. температур, хамгийн их нягт, хамгийн их зуурамтгай чанар, хамгийн бага цахилгаан дамжуулах чанар, хамгийн бага уян хатан хос.
Хайлсан давсны хольцын физик-химийн шинж чанарыг хайлуулах диаграммд тэмдэглэсэн химийн нэгдлүүдийн үүсэхэд тохирсон газруудад ийм байдлаар өөрчлөх нь хайлмал дахь эдгээр нэгдлүүдийн төвийг сахисан молекулууд гарч ирэхтэй холбоогүй юм. гэж өмнө нь таамаглаж байсан боловч харгалзах хайлмалын бүтцийн өндөр эрэмбэлэгдсэнтэй холбоотой.Баглаа боодлын нягт. Эндээс - ийм хайлмалын талстжилтын температур, нягтын огцом өсөлт. Ийм хайлмал дахь оршихуй хамгийн их тооих хэмжээний цогцолбор ионууд (хатуу фаз дахь тодорхой химийн нэгдлүүд үүсэхтэй тохирч) нь их хэмжээний комплекс анионууд гарч ирснээс хайлмал зуурамтгай чанар огцом нэмэгдэж, хайлмал дахь цахилгаан дамжуулах чанар буурахад хүргэдэг. гүйдэл зөөвөрлөгчдийн тоо буурсантай холбоотой (энгийн ионуудыг нарийн төвөгтэй ион болгон нэгтгэсний улмаас).
Зураг дээр. 2-т жишээ болгон, найрлагын харьцуулалтыг - NaF-AlF3 ба Na3AlF6-Al2O3 системийн хайлмалуудын шинж чанарын диаграммыг хийсэн бөгөөд эхний тохиолдолд хайлуулах чадварын диаграмм нь химийн нэгдэл байгаагаар тодорхойлогддог. хоёрдугаарт эвтектикээр. Үүний дагуу хайлмалуудын физик-химийн шинж чанарын өөрчлөлтийн муруй нь найрлагаас хамааран эхний тохиолдолд хэт туйлшралтай (максим ба минимум), хоёрдугаарт харгалзах муруйнууд монотон байдлаар өөрчлөгддөг.

04.03.2020

Түлээ мод бэлтгэх, мөчир, мөчрүүдийг огтлох, барилгын ажил, цэцэрлэгжүүлэлт хийх - энэ бүхэн нь цахилгаан хөрөөний хэрэглээний хүрээ юм. Холбоос...

04.03.2020

Таталтын хүчээр ачаа өргөх, тээвэрлэх механизмыг эргүүлэг гэж нэрлэдэг. Бөмбөр дээр олс, кабель эсвэл гинж ашиглан түлхэлтийг дамжуулдаг ....

03.03.2020

Орон сууцны ариун цэврийн өрөө, бие засах газар нь үзэсгэлэнтэй байхыг хүсч байна уу? Үүнийг хийхийн тулд юуны түрүүнд харилцаа холбоог нуух шаардлагатай (усан хангамж, ариутгах татуурга ...

03.03.2020

Уран сайхны хэв маягийн хувьд барокко нь 16-р зууны төгсгөлд Италид үүссэн. Энэ нэр нь Италийн "барокко" гэсэн үгнээс гаралтай бөгөөд энэ нь хачирхалтай бүрхүүл гэж орчуулагддаг ...

02.03.2020

Барилга угсралтын ажлын түвшинг гар урчуудын мэргэжлийн ур чадвар, технологийн процессыг дагаж мөрдөх, ашигласан материал, хэрэглээний чанар зэргээр тодорхойлдог. Өөрчлөлт...

Төслийн гол санаа нь альтернатив эх үүсвэр, ялангуяа салхи, нарны эрчим хүчний хангамжийг тасралтгүй хангах явдал юм.

Google-ийн нэг хэсэг болох Alphabet холдинг нь уран зөгнөл мэт харагдах төслүүдийг хариуцдаг "X" хэлтэстэй. Эдгээр төслийн нэг нь одоо хэрэгжих гэж байна. Үүнийг Мальта төсөл гэж нэрлэдэг бөгөөд Билл Гейтс үүнд оролцох гэж байна. Үнэн, шууд биш, харин Breakthrough Energy Ventures сангаар дамжуулан. тэрбум орчим ам.доллар гаргахаар төлөвлөж байна.

Санхүүжилтийг яг хэзээ олгох нь одоогоор тодорхойгүй байгаа ч бүх түншүүдийн хүсэл эрмэлзэл ноцтой байгаа юм. Нэг хэсэг нь хайлсан давсны сан, нэг хэсэг нь хөргөлттэй хөргөлтийн бодис бүхий эрчим хүч хадгалах байгууламжийн санаа нь эрдэмтэн Роберт Лафлинийх юм. Тэрээр Стэнфордын их сургуулийн физик, хэрэглээний физикийн профессор, Лафлин 1998 онд физикийн салбарт Нобелийн шагнал хүртсэн.

Төслийн гол санаа нь альтернатив эх үүсвэр, ялангуяа салхи, нарны эрчим хүчний хангамжийг тасралтгүй хангах явдал юм. Тийм ээ, мэдээжийн хэрэг, өдрийн цагаар эрчим хүчээ хуримтлуулж, шөнийн цагаар эсвэл өөр эх үүсвэрт (үүлэрхэг байдал, тайван байдал гэх мэт) хүндрэлтэй цаг хугацаанд эрчим хүчээ өгөх боломжийг олгодог янз бүрийн төрлийн батерейны системүүд байдаг. Гэхдээ тэд харьцангуй бага хэмжээний энерги хуримтлуулж чаддаг. Хэрэв бид хот, бүс нутаг, улс орны цар хүрээний талаар ярих юм бол ийм батерейны систем байдаггүй.

Гэхдээ тэдгээрийг Лафлиний санааг ашиглан бүтээж болно. Үүнд дараахь бүтцийн элементүүд орно.

• Эрчим хүчийг хадгалах байгууламж руу шилжүүлдэг салхи, нарны цахилгаан станц зэрэг ногоон эрчим хүчний эх үүсвэр.
• Цаашилбал, цахилгаан эрчим хүч нь дулааны насосыг ажиллуулж, цахилгаан нь дулаан болж хувирч, халуун, хөргөлттэй хоёр бүс үүсдэг.
• Дулаан нь хайлсан давс хэлбэрээр хадгалагддаг бөгөөд үүнээс гадна "хүйтэн усан сан" байдаг бөгөөд энэ нь өндөр хөргөлттэй дулаан зөөгч юм (жишээ нь).
• Эрчим хүч шаардагдах үед "дулааны хөдөлгүүр" (дулааны эсрэг насос гэж нэрлэж болно) ажиллаж, дахин цахилгаан үүснэ.
• Шаардлагатай хэмжээний эрчим хүчийг ерөнхий сүлжээнд илгээдэг.

Технологийн патентыг аль хэдийн Лафлин авсан тул одоо зөвхөн технологи, санхүүжилтийн асуудал л үлдэж байна. Төслийг өөрөө жишээ нь Калифорнид хэрэгжүүлэх боломжтой. Энд салхи, нарны цахилгаан станцаас үйлдвэрлэсэн 300 мянга орчим кВт.цаг эрчим хүч "алдагдсан". Үнэн хэрэгтээ үүний маш их хувийг үйлдвэрлэсэн тул бүхэлд нь хадгалах боломжгүй байв. Энэ нь 10 гаруй мянган айлыг эрчим хүчээр хангахад хангалттай.

Үүнтэй төстэй нөхцөл байдал Германд үүссэн бөгөөд 2015 онд "салхины" цахилгааны 4% -ийг алдсан байна. Хятадад энэ үзүүлэлт ерөнхийдөө 17%-иас давсан байна.

Харамсалтай нь "Х"-ийн төлөөлөгчид төслийн боломжит зардлын талаар юу ч хэлэхгүй байна. Зөв зохистой хэрэгжүүлснээр давс, хөргөсөн шингэнтэй эрчим хүч хадгалах нь уламжлалт литийн батерейгаас хямд байх болно. Гэсэн хэдий ч одоо лити-ион батерейны үнэ буурч, "бохир" эрчим хүчний өртөг ойролцоогоор ижил түвшинд хадгалагдаж байна. Тиймээс Мальта төслийг санаачлагчид уламжлалт шийдлүүдтэй өрсөлдөхийг хүсч байгаа бол тэд өөрсдийн систем дэх нэг киловаттын өртөгийг мэдэгдэхүйц бууруулах хэрэгтэй.

Төсөл хэрэгжихэд тун ойрхон байгаа тул удахгүй бид шаардлагатай бүх нарийн ширийн зүйлийг олж мэдэх боломжтой болно. нийтэлсэн Хэрэв танд энэ сэдвээр асуулт байвал манай төслийн мэргэжилтнүүд болон уншигчдаас асуугаарай.