Algdiesel-flytande biobränsle

Alger kan omvandlas till biodiesel

Jag har tidigare efterlyst teknik som omvandlar luftens CO2 till ett flytande kolväte så att vi kan fortsätta med förbränningsmotorer i fordon. Jag vidhåller mina farhågor kring en storskalig batterihantering med dess konsekvenser i form av gruvdrift, dyra fordon och stort elberoende. Flytande kolväten har mycket högre energitäthet än vad batterier nånsin kan få. Det händer mycket med nya förbränningsmotorer t ex hybrid-wankeln. Små effekter i kombination med eldrift för att ha prestanda för korta accelerationer etc.

Nu presenteras flera intressanta utvecklingsprojekt där alger odlas i grunda bassänger med saltvatten eller avloppsvatten och sedan skördas och utvinns på sitt fettinnehåll. Green Crude och Sapphire med genjägaren Craig Venter är två företag som driver utvecklingen från Kalifornien. Frågan är om inte detta blir väl så hög verkningsgrad som solceller för att utvinna energi ur solen som det ju faktiskt handlar om. Kolla gärna filmklippet från SVTs vetenskapsprogram

Vågkraft enkelt eller krångligt?

Tusenfotingen

Jag har inte scannat nätet efter vågkraftprojekt. Kanske blir det så när men bor i inlandet och inte har nån direkt erfarenhet av vågor. Men även här syns projekt med påfallande tillkrånglade koncept som rimligen måste sluka massor med material och vara utsatt för oerhörda brytkrafter när det stormar. I dagens NyTeknik e-brev presenteras danska Tusenfotingen. Fungerar säkert men kan det bära sig? En närmare titt på Wave Stars hemsida inger dock visst förtroende. Samtidigt tror jag mer på det svenska Lysekilsprojektet Seabased som NyTeknik skrivit om vid flertal tillfällen. Enkla bojar, rep och linjärgenerator på botten, skyddad mot hårt väder. Jag tror starkt på moduluppbyggda system där varje enhet kan massproduceras. Uppskalningen sker genom antal inte storleksförändring. Då får vi lägre kostnader, fler aktörer kan leverera och vi blir mindre sårbara för tillverkarkonkurser och flaskhalsar.

Nu kan jag mäta strömningshastigheten!

Jag har inte släppt idén om en egen hydrikinetisk turbin att sätta i lämpligt strömmande vatten. I tidigare inlägg har jag länkat till en handfull intressanta projekt. Jag är fortfarande av uppfattningen att det bör finnas potential för små turbiner på max 1 kW men frågan är hur många vattendrag som egentligen har nåt att erbjuda. Det har därför känts nödvändigt med nån enkel testutrustning för att mäta strömningshastigheten. Jag har funderat på U-rör, båtloggar mm men till slut fastnat för något mycket enklare. Jag tillverkade en enkel ”modellbåt” av frigolit och fäste två byggvinklar på undersida för att få bra grepp i vattnet. Sen fäster jag båten i ett fiskespö och släpper ut farkosten i strömfåran. Med en fjädervåg mäter jag sedan den kraft som behövs för att hålla emot. Jag har kalibrerat genom att bogsera efter eka med elsnurra i olika hastigheter uppmätta med GPS. Dragmotståndet tycks proportionellt mot hastigheten i kvadrat så nu har jag ett diagram där jag kan avläsa hastigheten på vattenströmmen.

Till min besvikelse strömmar Klarälven här i Skåre mycket långsammare än jag trodde. Som mest mätte jag 0,7m/s men oftare under 0,5m/s. Det kanske trots allt är mindre åar som är intressantare? Jag skall ut på lite jakt framöver för att få lite referenser. Sen lär ma nog kunna se med blotta ögat ungefär hur snabbt det strömmar. I somras var vi vid Fjätfallet i Idre. Det dånade på som bara den men när jag kaste en pinne i vattnet och försökte uppskatta hastigheten så var den inte mer än ca 2 m/s. Är det kanske så att turbulensen sätter gränsen så att det inte går att förvänta mycket mer?

Fler strömningsturbiner!

Jag inser att jag inte uppmärksammat alla projekt jag stött på så här kommer några till.

Seabell stream turbine

 Seabell jobbar med motroterande radialturbiner med mycket järnskrot för att bilda en tratt som ökar strömningshastigheten. Prototypen tycks ju fungera men jag befarar att det blir alldeles för dyrt för att ge nån kommersiell ekonomi.

 

Open Hydro tidvattensturbine

Open Hydro är ett annat bolag som verkar ha kommit långt med tidvattenkraftverk på havsbotten. De kör med en axialturbin som ser ut som en stor höfläkt utan nav i mitten. De har har integrerat generatorfunktionen så att lagring sker i periferin för att skona djurlivet. En säl kan åka rätt genom turbinen utan att skadas av bladen. Även dett projekt måste bli tokdyrt. Undervattensmontage och mycket material för begränsad effekt. Prototypen tycks ju fungera men jag befarar att det blir alldeles för dyrt för att ge nån kommersiell ekonomi.

 

Gulf Stream Turbine

Golf Stream Turbine eller Ocean Power Project  verkar drivas från Florida Atlantic University. Konceptet har visat en del animationer på olika nyhetssajter. Likt segelflygplan eller drakar, fast under vatten, sitter dessa konstruktioner svävande mellan havsbotten och ytan infästa med en lina till förankringen. På vingarna två turbiner likt stora flygplanspropellrar. Tanken är att kluster av ”drakar” kopplas samman. Elströmmen leds via förtöjningen till en station på botten som producerar vätgas. Tack vare det stora trycket på botten blir gasen lätt att komprimera. Tankfartyg hämtar gasen från en boj vid ytan. Extremt storskaligt men enligt mitt tycke realistiskt koncept med relativt liten materialåtgång. Varje enhet relativt liten så att de kan massproduceras och servas genom att byta ut enskilda enheter under pågående drift. Men visst känns det tufft med anläggningar långt ut till havs. Fast kan man leta olja så varför inte…

Tidvattensturbin

 Slutligen vill jag lyfta fram ett holländskt team Van den Noorth som designat ett koncept för kostnadseffektiva tidvattenturbiner. Här finns inte mycket bildbevis på hur långt man kommit men jag tycker det är en elegant lösning för att öka strömningshastigheten. En strömlinjeformad kropp likt en cigarr inne i ett jämntjockt rör. Turbinen som en cigarrgördel där spalten mot ytterröret är som smalast. Det här gänget verkar fokusera på projektekonomi. Däremot blir jag lite orolig när man blandar ihop kW och kWh på sin sida. Att turbinen har en kapacitet på 80 kWh verkar lite förvirrat men å andra sidan verkar en effekt på 80kW lite i överkant med en diameter på 2,5 m.  Om vi antar 25% verkningsgrad så behövs det ca 5m/s i strömningshastighet. 10 knop, tja det kanske finns såna gatt i tidvattenzoner så att det kan stämma.

Sveriges Radio uppmärksammar strömkraftverk

Idag sände radions miljömagasin Klotet ett inslag om strömningsturbiner. Det har just genomförts en konferens i Uppsala kring att utvinna energi ur tidvatten, vågor, havsströmmar och rinnande vatten som älvarn utan konstgjord fallhöjd. Besök gärna Elektricitetslära vid Uppsala universitet! På programmets blogg kan man se att många inlägg fokuserar på den biologiska inverkan. Kanske inte så dumt att miljövårdarna får ett ord med i laget även om jag personligen tycker att de ofta har dåligt sinne för proportioner. Ska vi nu rädda världen från katastrofala klimatförändringar kanske vi får acceptera att enskilda biotoper får en förskjutning i den biologiska balansen. Några missgynnas men andra kanske gynnas?

Jag tycker fortfarande att HydroVolts-gänget i Seattle har kommit långt. Deras skoveltrumma som förtöjs till land kräver inga avancerade och dyra installationer under vatten. På deras sida finns också en bra teknisk översikt. Vattenhjulsprinciper bör också vara betydligt mer skonsam mot t ex fisk än axialturbiner där bladen rör sig tvärs strömriktningen och inte med. Men de senare har troligen bättre verkningsgrad. Dessa förminskade vindkraftverk (som de faktiskt liknar) har också nackdelen att de kräver någorlunda rejäla vattendjup. Många älvar är kanske inte mer än 2-4 m djupa. I mindre men strida vattendrag borde ”vattenhjulsprincipen” kunna fånga en större andel av tvärsnittsarean. Hydro Volts lösning kommer ändå att jobba en bit under ytan så att den bör klara isläggning.

Tidvatten och havsströmmar

I detta inlägg skall jag försöka länka till så många intressanta havsströmprojekt jag kunnat hitta. De bekräftar bilden i mitt förra inlägg att tekniken finns och fungerar men att det handlar om ganska storskaliga satsningar ungefär som vindparker. Det talas till och med om kombinationer där fundament för vindkraft till havs skulle kunna bära en tidvattenturbin under vattnet.

SeaGen tidvattenturbin i Strangford Lough

SeaGen är ett sådant exempel och det är fascinerande att se hur likt en vindturbin det är i proportioner, antal turbinblad osv. Visserligen är vatten 800 ggr tätare än luft men eftersom vindhastigheterna är så mycket högre än havsströmmar som kanske kan nå max 5m/s så blir det belastningar i ungefär samma storleksordning. Rörelseenergin ökar ju med kuben så t ex 15m/s vind motsvarar 1,6m/s vattenström.

Verdant Power har ett intressant pilotprojekt i New Yorks East River. Redan snurrar en handfull turbiner med 5 meters diameter på på botten av Hudson River och förser ett parkeringshus med ström. På deras hemsida finns både videoklipp och beskrivningar av ambitionen att utvinna energi ur både tidvatten och oreglerade floder.

Jag kommer att utveckla denna artikel senare. Nu är det läggdags.
Bra sökord är Stream Turbine, Tidal Turbine. Skicka gärna tips!

Strömningsturbiner-vattenkraft utan damm

 

Ibland tror man att man kommit på den ultimata snilleblixten som skall göra en ekonomiskt oberoende. Man involverar några förtrogna, skissar och räknar. Den här gången trodde jag verkligen att jag hade nåt på kroken men som vanligt finns det där redan nånstans. Med internet ges otroliga möjligheter att ta del av pågående utvecklingsprojekt världen över. Nu släpper jag ut idén och hoppas på idéstöd så kanske det kan bli en ”öppen-källkod-utveckling” där många är villiga att bidra för att snabba upp idéerna och förhoppningsvis att nå en prototyp. Att jag hittat konceptet på nätet visar ju trots allt att jag tänkt rätt men att andra ligger före.

Detta är idén: Vindkraft utnyttjar ett strömmande medium och utvinner en delmängd av vindens rörelsenergi enligt den klassiska fysikformeln W=mv2/2. Det sk Betz lag säger att man aldrig kan utvinna mer än 60% av energin och de bästa vindkraftverken ligger idag på nära 50%. Visst borde man kunna utvinna energi ur strömmande vatten enligt samma princip?
Lunar Energys koncept ovan är gjort för tidvattenströmmar på ca 6 knop (3m/s) Om jag räknar på siffrorna angivna i bilden ovan skulle den teoretiska rörelseenergin vara ca 2,4MW och de anger effekten till 1 MW vilket ger en verkningsgrad på 42%. Ganska rimligt. Medan de siktar på storskaliga anläggningar för miljontals kronor tror jag att det finns en nisch i den riktigt lilla skalan. Jag har tidigare skrivit om Egen-el, idén att producera lokalt för egen förbrukning utan att gå via mätning på näte, produktionsskatt, moms mm. Här blir varje  producerat kWh värd över en krona när du även slipper betala nätavgift mm. För tillämpning helt utanför nätet blir förstås värdet eller betalningsviljan ännu högre.

Min idé är att i princip konvertera en elaktersnurra på 400W till generator. På samma sätt som Lunar Energy skall jag ha en dubbelkon, ett venturirör, som ökar strömningshastigheten och samtidigt skyddar turbinen. Överslagsmässigt borde en turbindiameter på ca 1 m kunna ge ca 400W vid 1m/s och en tratt som tredubblar hastigheten. Tratten borde kunna göras synnerligen enkel i form av grov pressenning som spänns ut av några stålringar och sträcks av strömningen om den förankras i mynningen uppströms. Själva turbinen får ett stadigt rör som dysa och förbinds med undersida på en enkle flotte, boj etc. Kanske skall generatorn sitta över ytan och drivas via vinkelväxel, typ konverterad utombordarigg så att man lättare kan serva. Med turbinen ca en meter under ytan borde den tåla infrysning och kan fortsätta snurra under isen. Om man har ett flöde året runt på 1 m/s skulle turbinen vid 95% drift på årets timmar och en verkningsgrad på 35% kunna ge 3300kWh eller lika många kronor. När jag ser att andelar i kooperativa vindkraftverk kostar mellan 5-8000kr per 1000kWh och år borde utrustningen kunna kosta minst 30.000kr i investering. Jag tror den skulle kunna produceras för under 10.000 kr om man utgår från massproducerade produkter t ex en elsnurra för 1800:- osv. Om man ser priset för solceller och egen vindsnurra på 50-80.000 per installerad kW och vet att dessa knappast ger mer än 1600-2500 kWh om året så skulle mitt aggregat få kosta mellan 50-100.000:-!

Är det nån som tror att detta kan vara en affärsidé? Men frågan är hur man kan tjäna pengar när det knappast går att ta patent eller mönstersskydda. Här står jag verkligen rådlös!

Här är en länk till Hydro Volts, ett gäng som jag tycker tagit fram en produkt i den anda jag är ute efter. De har även en artikel ger en samlad bild av de olika principer som står till buds för att nyttja strömmande vatten sk In-Stream-Turbines. Bilderna nedan är hämtade därifrån.

strömningsturbinkoncept 1

 

 

 

 

 

 

 

strömningsturbinkoncept 2

strömningsturbinkoncept 3

strömningsturbinkoncept 4

Betong och cellplast i ljuv förening?

Den senaste tiden har jag fått stifta bekantskap med Fagerdalas nya byggssystem i EPS-cement. En slags lättbetong där cellplastkulor limmas samman med cement. Produkten som golvrenovering med låg densitet har funnits länge men sen i höstas lanserar man hela byggnader. Ett antal villor håller på att färdigställas i stockholmstrakten. Det som gör materialet så spännande är att det ingår i ett helt produktionssystem med sikte på höga automatisering och kundanpassning. Stenhuskvalitet till priset av elementbyggda trähus. Mycket god lufttäthet i konstruktionen när såväl golv som väggar och tak görs i samma material. Inga köldbryggor i detta helt homogena material. Det enda som förbryllar är att det modesta lambdavärdet på 0,09 kan ge så bra energiprestanda som företaget påstår från de hus som byggts i Norge. Med 25 cm tjocka väggar och 40cm i tak menar man att man klarar sig under 50kWh/m2 och år exlusive hushållsel. Rena passivhusstandarden. Man har ingen teoretisk modell som förklarar konststycket men jag gissar att det bygger på täthet, värmetröghet och liten risk för byggfel.

Men hur unikt är materialet? Jag läser om Rastra som verkar snarlikt men uppbyggt som legobitar som förses med armering och betong efter att de staplats upp på plats.
I Sverige finns sen länge Dorotherms liknande system men där är det ren cellplast som bildar form. Troligen betydligt mer sårbart vad gäller brand, kemisk påverkan mm. På samma tema är Thermokub

En tredje princip är att innesluta cellplasten innanför relativt tunna ytskikt, sandwich helt enkelt.
Besta jobbar med plywood på ut- och insida. Brandfarligheten borde vara alarmerande. CTEN jobbar med tunna skikt av fibercement på sina block. Ser ut att ge gedigna hus men ganska krävande för hantverkarna för att få precision med små livskillnader mellan blocken.

Fagerdalas system sticker ändå ut i kraft av sin ambition att vara ett heltäckande produktionssystem. De åtar sig faktiskt att både leverera och montera till skillnad från de övriga som mer är materialleverantörer. Många fiffiga byggsystem har stupat på att de lokala entreprenörerna känner sig osäkra. Som alternativ skulle jag vilja lyfta fram Träullits helväggselement. Här är ett material som funkat i över 70 år och med hyfsat U-värde på 0,18 på en 40cm putsvägg. Nåt av detta vore spännande att prova i ett eget hus nån gång. Det skulle kännas skönt med ett homogent material som inte är så beroende av hantverkarens noggranhet med ångspärren. De passivhus som byggs nu kommer att vara mycket känsliga för slarv vid tillbyggnader och reparationer i framtiden. Hur länge håller förresten en plastfolie?

Skidgondoler-utvecklingspotential som transportsystem?

Vi är några dagar med familjen i Branäs. När jag står i gondoliften som tyst glider mot toppen löper tankarna iväg. Spårtaxisystemen jag sett bygger alla på någon form av högbana med balkar. Förutom att de troligen är så kostsamma att de bara kan löna sig i rena storstäder så känns inte breda balkar och pelare mitt i gaturummet i befintlig bebyggelse så lättsmält. Då går mina tankar till den klassiska linbanan. Man kan ha betydligt längre avstånd mellan pelare och wiren syns knappast. Dessutom en teknik som redan finns i stor skala med flera kompetenta världsföretag. Doppelmayr har många exempel på sin hemsida men också ett särskilt produktområde för urbana transportsystem sk APM (automoted people mover).

Min innovative vän Johan Sandberg har varit inne på idén för flera år sedan. Kolla gärna hans blogg full av idéer på alla områden. Man kan ju undra om han får utlopp för allt detta som UD-tjänsteman?

Borde man inte kunna driva systemet med linbana i en mer utopisk riktning? Tänk en standardisering av gränssnitt för koppling till wire, stationer, styrsystem mm på samma sätt som Bill Gates en gång tillsammans med IBM bestämde hur ett PC-chassi skulle vara så att många leverantörer kunde konkurrera med gondoler, drivsystem mm. Gondolen skulle kunna lämna linbanan och ställas på ett lågfartschassi för att i mopedfart köra sista sträckan till målet. För längre resor mellan städer skulle många gondoler kunna sättas på järnvägsmoduler i kluster på var sida om en korridor så att man kan lämna sin gondol för att besöka restaurangvagn, bio eller andra upplevelser under resan. När man närmar sig resmålet ser man till att vara i sin gondol när den slussas av från höghastighetståget och man åter kopplas till lokal linbanenät.

Ångmotorer-framtidens drivpaket

Ångmaskiner kanske uppfattas mossigt men faktum är att jag tror att jag fått vittring på ett viktigt huvudspår mot framtidens uthålliga energisystem. Men nu kallas det ångmotorer.
Forskningsstiftelsen MISTRA driver ett projekt för att ta fram en smörjoljefri ångdriven kolvmotor som kan användas för småskalig kraftvärme eller som drivpaket i framtidens fordon. Fördelen med en ångmotor jämfört med en explosionsmotor är att den har max vridmoment från noll och därför inte behöver vare sig koppling eller växellåda. Det experimenteras redan med hjälpkraft på lastbilar där ångan värms av dieselmotorns avgaser och ger extra dragkraft alternativt att det behövs en mindre, bränslesnålare diesel. Ett svenskt företag som jobbat med tekniken länge är Ranator. Lite tunn hemsida men här en artikel i Ny Teknik. Det intressanta är att namnet på uppfinnaren Platell dyker upp även i andra sammanhang t ex denna text om Zero Energy House som länkas från samlingssajten Steampower