Frage von Oldtimertreffen, 133

Stickstoff, CO2 oder Luft. Was lässt sich am besten Komprimieren?

Antwort
von xRdCx, 133

Die Antwort deiner Frage findest du in der Realgas-Gleichung oder Van-der-Waals-Gleichung.

https://de.wikipedia.org/wiki/Van-der-Waals-Gleichung

Wie man an den Van-der-Waals Konstanten a und b sehen kann sind Luft und Sauerstoff sehr ähnlich. 

Das Kovolumen sorgt nur für einen Offset. Der aber relativ gesehen bei geringeren Volumen stärker wird.

Wenn man Luft und CO2 vergleicht, sieht man für den Kohäsionsdruck einen unterschied von ca. Faktor 3. 

Wenn man also die Zustandsgröße "Volumen" verkleinert steigt der Druck für CO2 weniger Stark an. 

Damit kann man nach dieser einfachen Betrachtung CO2 einfacherer Komprimieren als Luft.

Kommentar von Oldtimertreffen ,

Kann das für ein Druckspeicher relevant sein? Im Bezug der Energiespeicherung?

Kommentar von xRdCx ,

Es wird sicher eine Rolle spielen. Mit dem Realgasgesetzt kann man sehr einfach Qualitative Abschätzungen vornehmen. Je nachdem welche Temperaturen und Drücke man gerne verwenden möchte. Allerdings werden Gase bei starker Komprimierungen auch irgendwann flüssig.

Die Antwort auf die Frage ist also nicht klar beantwortbar, ohne eine kleine Rechnung mit den Zustandsgrößen.

Was meinst du mir Energiespeicherung?

Kommentar von Oldtimertreffen ,

Wenn sie dann Flüssig werden, ist nochmals ein extra Energie Eintrag nötig, der beim Entspannen sich nicht zurück führt?

Kommentar von xRdCx ,

Ja, die Kondensationsenergie.

Kommentar von Oldtimertreffen ,

Es geht mir um ein Ersatz der Elektromobilität. Wir wissen, dass sich Strom nur recht ungünstig speichern lässt. Eine Alternative ist Druckluft antrieb. Das Tanken ist viel schneller als beim Elektroantrieb, doch der Druckluftspeicher ist nicht sehr effizient, da es Probleme beim umwandeln von hohen drücken (300 Bar) gibt.

Kommentar von xRdCx ,

Einen Blick auf Energiedichten zeigen, dass wir uns bei mit eifachen Akkus schon effektiver sind als mit Druckluft. Die Annahmen sind sehr "freundlich" gewählt. Wahrscheinlich ist der Wirkungsgrad für Druckluft noch viel schlechter.

Höhere Drücke sind wohl für die Energiebilanz noch schlechter, weil dort unglaublich viel "Umwandlungswärme" entsteht und damit Energie unbrauchbar wird. Desweiteren sind Druckbehälter sehr gefährlich und wenn das Gas schlagartig expandiert, nennen wir das Explosion.

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