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Osmosekraftwerk Artur Strumberger FOS-T Energieressourcen schonen 13.05.2011 1.

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Präsentation zum Thema: "Osmosekraftwerk Artur Strumberger FOS-T Energieressourcen schonen 13.05.2011 1."—  Präsentation transkript:

1 Osmosekraftwerk Artur Strumberger FOS-T Energieressourcen schonen

2 Inhalt 2 2. Funktion Osmose Osmosekraftwerk 1. Versuch3. Bauteile4. Prototyp6. Woher kommt die Energie5.Standort Anforderungen Mögliche Standorte Standort an der Elbe 7. Vor- und Nachteile8. Zukunftsaussichten

3 1. Versuch Geräte und Hilfsmittel: Glockentrichter mit Rohr und Membran, Plastikbecher und durchbohrtem Deckel, Gummiring, Combi Tip, Becherglas 100 ml, Glasrührstab, Filzstift Chemikalien: dest. Wasser, Haushaltszucker 3 Membran Zuckerlösung dest. Wasser

4 2.1 Osmose (Diffusion) 4

5 2.2 Osmose semipermeable Membran hohe Konzentration niedrige Konzentration 5

6 2.3 Osmotische Druck(Rechnung) osmotischer Druck 6

7 2.3 Osmotische Druck(Lösung) 7

8 Lückentext Osmose (Diffusion) Osmose Die sich im Laufe der Zeit, gleichmäßige Verteilung der Teilchen innerhalb einer __________ __,aufgrund der Eigenbewegung, bezeichnet man als ________. Diffusionsvorgänge verlaufen bei höheren ____________ ___schneller, da sich die Teilchen bei höherer Temperatur schneller bewegen. Eine Osmose ist praktisch eine __________ durch eine semipermeable Membran. Semipermeabel bedeutet sozusagen _______________" sie lässt nur ________durch, die eine definierte Größe nicht überschreiten. Somit entsteht auf einer Seite der Membran ein osmatischer _______. Diffusion Flüssigkeit Temperaturen Diffusion halbdurchlässig Druck 8 Teilchen

9 Film 9

10 2.4 Funktion eines Osmosekraftwerks 10

11 3.1 Filter Salz- und Süßwasser werden durch Filtration von groben Partikeln befreit. 11

12 3.2 Membrane Durch die semipermeable Membran wird ein osmotischer Druck aufgebaut. 80% bis 90% des Süßwassers wird in den Salzwasserkreislauf gedrückt und erzeugt so das Brackwasser Der Rest des Süßwassers wird wieder abgeführt 12

13 3.2 Aufbau der Membran Die Membran besteht aus zwei Schichten Die erste Schicht ist die Aktive Schicht, sie bestecht aus Polyamid (Art Nylon) Die zweite Schicht ist eine Schutzschicht und dient als Trägermaterial, sie beseht aus Polyester StützschichtMembranschicht SüßwasserSalzwasser 13

14 3.2 Aufbau einer Membran Eine Membran leistet zur Zeit 2,3 W/m² Man braucht 2000m² für 4,6 kW Die Membran wird aufgerollt, um Platz zu sparen. Um diese Fläche unterbringen zu können, werden die Membrane aufgerollt und in Röhren- Modulen untergebracht 14

15 Berechnung der produzierten Leistung: 15

16 3.3 Druckaustauscher 16

17 3.3 Druckaustauscher 1. Seewasser mit niedrigem Druck 2. Seewasser mit hohem Druck 3. Brackwasser mit hohem Druck 4. Brackwasser mit niedrigem Druck 5. Rotationsrichtung

18 3.4 Turbine 18

19 3.4 Turbine (Pelton) Auf dem Laufrad sitzen max. 40 becherförmige, in 2 Halbschalen gegliederte Schaufelblätter Ideal für geringe Wassermengen Der Wirkungsgrad liegt zwischen 80% und 90% 19

20 4. Prototyp Norwegen, 60 Kilometer von Oslo 24. November 2009 Baukosten ca. 13mio. Leistung von 2 bis 4,6 KW 66 Membranröhren mit 2000m² Membranfläche Effizienz der Membrane Aktuell: 2,3 W/m² Ziel: 5 W/m² 20

21 5. Anforderung an ein Standort Sauberkeit des Flusses Hohen Salzgehalt des Meeres Klare Zone zwischen Süß- und Salzwasser Temperaturverteilung der Flussmündungen Durchflussmenge des Flusses

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

23 5. mögliche Standorte 23 Durchflussmenge des Jordans 11,10 m³/s Totes Meer 27% Salzgehalt Durchflussmenge des Rhone 1800m³/s Mittelmeer 3,74% Salzgehalt

24 5. Standortwahl an der Elbe ENTNAHME MEERWASSER STANDORT ENTNAHME FLUSSWASSER Es wäre möglich aber nicht Wirtschaftlich!! 24 1.Eine Klare Zone zwischen Süß- und Salzwasser ist nicht gegeben 2.Es müssten lange Rohrsysteme gebaut werden 3.Das Süß- und Salzwasser müsste durch Pumpen an den Standort gepumpt werden 4.Fazit:

25 6. Woher kommt die Energie? 1. Wasser verdunstet 2. Bildung von Wasserdampf 3. Wasser fällt als Niederschlag 4. Wasser fließt ins Meer 25

26 7. Vor- und Nachteile ist lautlos Umweltfreundlich (Emissionsfrei) großes weltweites Leistungspotenzial relativ einfache Technologie viele große Städte liegen direkt an Flussmündungen schwere Umsetzung hoher weiterer Entwicklungsbedarf zur Optimierung der Membrantechnologie hohe Investitionskosten wenig Erfahrung bei der Lebensdauer der Membran 26

27 8. Zukunftsaussichten Starkraft will 2015 das erste wirtschaftliche Osmosekraftwerk bauen Es soll 25 MW leisten ( Haushalte) Das globale, jährliche Potenzial wird auf 1600 bis 1700 TWh geschätzt (Deutschland bräuchte 2010, 603 TWh ) Es hängt alles von einer Leistungsstarken Membran ab 27

28 Stromerzeugung im Vergleich Osmose könnte einen kleinen Teil in der Zukunft beitragen. 28

29 Lückentext Ein 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, unerschöpfliche und rund um die Uhr verfügbare Energiequelle. SalzgehaltSüßwasser Energie Osmose 29 emissionsfreie

30 Quellen dvd004/jpg/Wasserkreislauf.jpg&imgrefurl=http://www.gida.de/testcenter/sachunterricht/ dvd004/jpg/Wasserkreislauf.jpg&imgrefurl=http://www.gida.de/testcenter/sachunterricht/ synergie.de/c_neu_html/c_06_11_wasser_salintaetsgradient_hydrosphaere.htm synergie.de/c_neu_html/c_06_11_wasser_salintaetsgradient_hydrosphaere.htm de/turbinenbau 30


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