Zoutwater-thuisbatterij zelf maken?

[alfisti-164]

Hallo allemaal,

Ik heb niet zo heel veel verstand van dit onderwerp, en zal vast een hoop gaan leren, maar wil jullie toch iets vragen (kijken hoe naïef dit idee is! ). Mocht het theoretisch kunnen werken, dan wil ik het gaan proberen!

De vragen:
Ik heb op o.a. youtube gezien hoe men van een ijsblokjestree een 1,5V batterijtje kan maken. Dus dacht ik: kan dat ook op grote schaal? Van een EBC container (1000 liter zout water) een grote batterij maken, of meer schakelen (indien nodig).
Als je hier dan een omvormer aan hangt, kun je theoretisch een thuisbatterij maken om je door de donkere dagen heen te helpen.

Hier komt dan ook meteen de vraag: hoe laad je zo'n ding op? Het tijdstip van opladen (hoe?) kan voor de proefopstelling gewoon met een schakelaar, zodat ik zelf kijk hoe goed de zonnepanelen werken.


Wat ik al gevonden of geprobeerd heb:
Bij 20 ° C kan een liter water ongeveer 357 gram zout oplossen
Het vermogen van zoutwateraccu's is 12 tot 24 wattuur per liter

Dit zou betekenen dan met een EBC container ik 35,7 kilo zout moet oplossen in 1000 liter water, en ik hier 1,2 tot 2,4 kWh uit kan halen.

Ik gebruik in 24 uur ongeveer 7kWh, wat betekent dat ik 3 tot 6 containers moet koppelen (zoals de ijsblokjes).
Nu heb ik hier wel ruimte voor, maar ik blijf met de vraag zitten:
Hoeveel volt zou 1 container geven?
Hoe laad ik hem op?

Alvast bedankt voor het meedenken!

[Juup]

1000 liter × 24 wattuur per liter = 24 kWh toch?
Anyway, als je één grote battery maakt dan heb je wel een hele lage spanning.
Zet je een aantal kleinere in serie, heb je hogere spanning, makkelijker mee te werken.

Opladen is eenvoudig: zet een (gelijk)spanning over je electroden.

Welk anode- en kathodemateriaal wil je gebruiken?

[Tens]

alfisti-164 schreef op maandag 7 maart 2022 @ 17:55:

Hoeveel volt zou 1 container geven?
Hoe laad ik hem op?

Alvast bedankt voor het meedenken!

begin eens met een melkpak oid, om uit te vinden hoever de elektrodes uit elkaar moeten/mogen.


'zout water batterij' als zoekterm lijkt een aardig begin.

[ Voor 9% gewijzigd door Tens op 07-03-2022 18:38 ]

[alfisti-164]

Bedankt voor de reacties!

Opladen is eenvoudig: zet een (gelijk)spanning over je electroden.
Maakt het nog uit welke spanning? Moet deze gelijk zijn aan die van de batterij, of groter/kleiner?

Welk anode- en kathodemateriaal wil je gebruiken?
Ik heb gezien dat ik twee verschillende metalen moet gebruiken. Gezien het formaat van de tank dacht ik aan een 22mm verwarmingsbuis (staal dus) en een 22mm waterleiding (koper) aan de andere kant.

Maar: Tens zegt dat de afstand tussen de twee belangrijk is. In dat geval is het inderdaad handig om even te experimenteren.
Ook denk ik nu dat een EBC container waarschijnlijk niet de meest handige optie zal gaan zijn, vanwege het voltage.
Is er trouwens een manier om uit te rekenen hoeveel volt dit geeft? Of is dat echt "meten is weten"?

[Nielson]

Pas je wel op dat je geen gigantisch eletrolyse vat bouwt? Waterstof, zuurstof en gammele bedrading is geen goede combinatie.

[alfisti-164]

Pas je wel op dat je geen gigantisch eletrolyse vat bouwt?

Zo, weer wat om te googlen...

Dit is wel andere koek! Als ik het spul zou willen opladen kan ik dus onbedoeld waterstof creëren!
Hoe weet ik nu dat dit goed gaat?

[PaPa]

alfisti-164 schreef op maandag 7 maart 2022 @ 21:47:
[...]


Zo, weer wat om te googlen...

Dit is wel andere koek! Als ik het spul zou willen opladen kan ik dus onbedoeld waterstof creëren!
Hoe weet ik nu dat dit goed gaat?

Ik weet niet hoe je dat op een correcte wijze doet, maar hier wordt het eea uitgelegd betreft waterstofdetectie.

[frisianstar]

Wij mogen het uitvinden en jij vraagt er patent op aan, afgesproken.
Doe het uitproberen maar niet binnenhuis

[alfisti-164]

Ik ben bang dat het te laat is voor een patent. Er zijn al meerdere fabrikanten die zoutwater-(thuis)batterijen verkopen.
Het is dus niets nieuw.

Het zit hem denk ik vooral in de volgende dingen:
Het moet een gesloten systeem zijn (de fabrieksbatterijen zijn allemaal dicht).
De aansluitingen etc. moeten goed zijn.

Zoals Tens al suggereert, eerst klein proberen. Ook ben ik benieuwd naar verschillende hoeveelheden water, wat doet dit met het voltage, of krijgt het geheel enkel alleen meer ampère?
En ook de afstand tussen de kathode en anode ga ik testen, ook hoe diep ze in het water moeten.

Ik doe eerst een pot van bijv. een halve liter en daarna een emmer vol. Kijken wat dit doet.

Ik zal hier verslag doen...

[kevineppo]

Ik lees zelf ook aandachtig mee. Lijkt me een leuk experiment. Wat ik weet is dat je water splitst bij een elektrodepotentieel verschil van +- 1.5 V van wat ik heb gelezen. Maar ik snap niet zo goed hoe die gesloten systemen dat dan doen, want daar komt ook gewoon 24V uit volgens mij.

[Dido]

alfisti-164 schreef op maandag 7 maart 2022 @ 21:47:
Dit is wel andere koek! Als ik het spul zou willen opladen kan ik dus onbedoeld waterstof creëren!

Nog leuker, aangezien je er zout in oplost (NaCl) kun je ook Cl₂ creëren.
Voordelen: dat gas is gewoon zichtbaar en het onploft niet zo hard.
Nadeel: het is een van de gassen die in WWI zijn ingezet op de slagvelden.

[dragoncry]

kevineppo schreef op woensdag 9 maart 2022 @ 13:15:
Ik lees zelf ook aandachtig mee. Lijkt me een leuk experiment. Wat ik weet is dat je water splitst bij een elektrodepotentieel verschil van +- 1.5 V van wat ik heb gelezen. Maar ik snap niet zo goed hoe die gesloten systemen dat dan doen, want daar komt ook gewoon 24V uit volgens mij.

Accu's zijn opgebouwd uit cellen, een 24V accu bestaat in feite uit 20 cellen van 1,2V, en blijft daarmee onder de grens van 1.5V

Een batterij bestaat uit een of meer elektrochemische cellen. De cellen kunnen parallel of in serie geschakeld zijn, of een combinatie daarvan. Parallel geschakelde cellen leveren dezelfde elektrische spanning als een enkele cel, maar kunnen een grotere elektrische stroom leveren. In serie geschakelde cellen leveren een hogere spanning, maar kunnen dezelfde stroom leveren als een enkele cel. Veel in de praktijk gebruikte batterijen, zoals de 9-voltbatterij in consumentenelektronica en de 12-voltaccu in auto's bestaan uit in serie geschakelde cellen.

[il-Principe]

Als ik naar onderstaande links kijk, is de zoutwaterbatterij toch al ver uit- c.q. doorontwikkeld tot een werkbare opstelling en formfactor. Dan nog neemt het een vrij grote ruimte in beslag in vergelijking met de kWh.

https://greenrockbatteries.com/saltwater-battery-product/
https://grijsnaargroen.nl...eenrock-zoutwaterbatterij

Om de techniek te doorgronden is het een aardige oefening op kleine schaal om zelf te doen, maar probeer niet het wiel opnieuw uit te vinden.

[geoffreyvd]

@alfisti-164 update? was het nog gelukt en wat zijn uw bevindingen? erg interessant topic

[Lord Anubis]

Ja, ik ben ook wel benieuwd.
En ook benieuwd naar het melkpak idee, want ik zie wel eens een Al achtige folie erin zitten. Geeft/gaf dat geen problemen?

Ook vraag ik me af of er in de weinig waarde hebbende (1,2-1,5 V 20kWh - 32 IBC tanks voor 48VDC 20kWh) 1000L zout water geen vorm van beweging aanwezig moet zijn om het goed egaal gemengd te houden.
Denk dat bij een temp stijging het aan de oppervlakte het wat verdund wordt.

[ Voor 9% gewijzigd door Lord Anubis op 22-06-2022 09:19 ]

[Urias]

Heb je wel 'ns een coin-batterij gemaakt ?
Ik heb het geprobeerd. Met een paar 'stuivers' kun je al een lampje laten branden.
Ik geloof met aluminium folie en azijn en papier. Maar deze is mss niet oplaadbaar ?

Ook heb ik wel 'ns een urine batterij gemaakt . Dit is gewoon een zout water batterij uit de preppers wereld. Ook daar kon ik een lampje op laten branden [plastic bekertje] al was het materiaal van de kathode/anode wat lastiger en gevoelig voor oxidatie. Ik ben even vergeten wat het was. [magnesium?]

Ik kan weinig opensource info vinden over dit onderwerp want heb ook interesse.
Zout water kost niks namelijk. Het bedrijf dat zo'n thuisbatterij maakt vraagt zo'n 2000,- en er zit wsch weinig bijzonders in. Mogelijk dat anode en kathode een soort mesh of honingraad structuur hebben om beter te functioneren.

[Yucon]

Verwarmingsbuizen zijn niet 1 soort metaal. Het is ijzer met een dun zinklaagje.

[Yucon]

Urias schreef op zondag 23 oktober 2022 @ 08:38:
Zout water kost niks namelijk. Het bedrijf dat zo'n thuisbatterij maakt vraagt zo'n 2000,- en er zit wsch weinig bijzonders in. Mogelijk dat anode en kathode een soort mesh of honingraad structuur hebben om beter te functioneren.

Buffervaten voor regenwater zijn ook enorm duur. Het punt is dat het een groot volume inneemt en dat maakt alleen al opslag en transport duur.

[alfisti-164]

Allen,

Even tijd om het stof van dit topic af te blazen. Het project heeft lang stilgelegen en ben vooral een hoop theorie rijker maar heb ook een praktijkproefje gedaan.

Laat ik beginnen met de theorie:
Aan de hand van jullie reacties ben ik verder gaan onderzoeken en ben erachter dan en IBC vat niet het meest handige ding is hiervoor. Je wilt inderdaad meerdere kleine cellen hebben die je parallel en serieel kunt schakelen.

De metalen die gekozen worden als kathode en anode zijn bepalend voor het voltage die je uit zout water krijgt. Het staafje uit een batterij geeft meer stroom dan een aluminium staafje bijvoorbeeld.

Omdat we niet boven de 1,2V willen uitkomen vanwege de elektrolyse, zou het met koper en aluminium goed moeten gaan. Deze materalen heb ik gekozen voor de praktijkproef.

De praktijkproef:

Ik heb nu glazen flessen bewaard van 0,75liter (vruchtensap) en heb er soda in opgelost. Soda, want dat had ik nog liggen. Zout is zout denk je, maar ga er ook nog een maken met keukenzout om te zien of het verschilt (moet toch zout kopen, want had geen soda genoeg).

Ik maakte meteen de fout door er teveel soda in doen: je kunt minder soda oplossen in water dan zout , weten we dat ook weer.

Ik heb een 12mm koperen buis en een 8mm aluminium buis genomen en de multimeter tegen de buizen gehouden. Zodra de buisjes contact maakten met de zoute vloeistof kwam ik op ongeveer 1 volt uit! De buisjes dieper laten zakken resulteerde niet in een hoger voltage, deze veranderde niet.
Ook had de afstand tussen de buisjes geen invloed op het voltage (zolang ze elkaar maar niet raken natuurlijk).

Nu heb ik dus een batterij van 1 volt in de vorm van een glazen fles, maar hoe weet ik hoeveel kracht erin zit? De theorie is 13,5 wattuur, ofwel 0,0135 kWh.

De volgende proef zal zijn met 3 flessen en zout (geen soda).
Zo kan ik experimenteren met het koppelen van de flessen en heb ik een batterij van 3 volt die ik ga aansluiten op een bundeltje led-kerstverlichting die normaal op batterijen werkt (3 volt).
Ik ga daarna proberen te timen hoelang het geheel brand.

Is het geschikt voor een thuisbatterij?
Wel... het antwoord is ja en nee...
Een beetje omzetter heeft 48volt nodig om te werken. Dus dat zijn 48 flessen. Dan hebben we 48V en 0,0135 kWh.
Om ongeveer 1 kWh te krijgen moeten we ze dus met 100 vermenigvuldigen. Dat zijn 4800 flessen, 48V en 1,35kWh.
Ik heb berekend dat ik 7 kWh nodig heb.
Met 20800 flessen kom ik ongeveer daaraan.
Als je ruimte hebt (en geduld heb met flessen sparen) kan het dus.

Conclusie:
- Je hebt heel veel cellen nodig om tot een beetje bruikbare batterij te komen. Ik heb nu flessen gebruikt, maar dit kan natuurlijk van alles zijn waar zout water in past. Ruimte zal het in elk geval kosten.
- De keuze van metalen zorgen voor het voltage, de hoeveelheid water in de cellen voor wattage.


Zodra ik de kerstverlichting-batterij af heb laat ik dit weten, maar verder dan dat zal ik niet gaan vermoed ik.
Bedankt voor het lezen, wordt vervolgt!

[RikHa]

Niet zo somber! Als je 48 flessen van 13,5 Wh in serie zet dan heb je dus 48 x 13,5 = 648 Wh.Leuk topic, ga ik volgen...

[Coolmint]

In de praktijk blijkt helaas dat de commerciële zoutbatterijen dan wel redelijk wat energie veilig kunnen opslaan, maar dat het laadproces nogal inefficiënt is: je verliest erg veel energie in warmte tijdens het opladen (tot wel 30% naar wat ik las). Dus als je echt veel stroom van je dak overhebt, is het niet zo erg wellicht, maar ze halen het niet bij de efficiëntie van andere types...

Maar het is best veilig, redelijk goedkoop en niet zo belastend voor het milieu...

[MSXBas]

De metalen die gekozen worden als kathode en anode zijn bepalend voor het voltage die je uit zout water krijgt. Het staafje uit een batterij geeft meer stroom dan een aluminium staafje bijvoorbeeld.

Volgens mij volgt dat uit onderstaand lijstje:
Wikipedia: Tabel van standaardelektrodepotentialen

[alfisti-164]

MSXBas,

Nee, dat lijstje kon ik nog niet! Handig, al moet ik de natuurkundige codes wel even googlen...

Ik zag een filmpje op YouTube waar iemand in India verschillende metalen testte.

Dank voor het lijstje!

[Wout Moerman]

Dido schreef op woensdag 9 maart 2022 @ 13:23:
[...]

Nog leuker, aangezien je er zout in oplost (NaCl) kun je ook Cl₂ creëren.
Voordelen: dat gas is gewoon zichtbaar en het onploft niet zo hard.
Nadeel: het is een van de gassen die in WWI zijn ingezet op de slagvelden.

Ik kan mij niet herinneren ooit chloorgas te hebben gezien, ik heb er vroeger wel mee gewerkt. Maar samen met H2 vormt het chloor-knalgas wat nog explosiever is dan gewoon knalgas. En er ontstaat geconcentreerd zoutzuur als reactieprodukt.

[Willempie27]

Wellicht is dit hoe die zout water batterij in kratten werkt.

De batterij werkt volgens een zeer simpel principe: een kunststof krat wordt in twee vakken gevuld, in het ene met zout water en in het andere met zoet water. Door de twee vakken met elkaar in contact te brengen, ontstaat er een elektrische stroom.

Als de batterij wordt opgeladen worden het zoute en zoete water weer van elkaar gescheiden.

[ Voor 13% gewijzigd door Willempie27 op 17-12-2022 01:29 ]

[fopjurist]

alfisti-164 schreef op maandag 5 december 2022 @ 13:56:
Is het geschikt voor een thuisbatterij?
Wel... het antwoord is ja en nee...
Een beetje omzetter heeft 48volt nodig om te werken. Dus dat zijn 48 flessen. Dan hebben we 48V en 0,0135 kWh.
Om ongeveer 1 kWh te krijgen moeten we ze dus met 100 vermenigvuldigen. Dat zijn 4800 flessen, 48V en 1,35kWh.
Ik heb berekend dat ik 7 kWh nodig heb.
Met 20800 flessen kom ik ongeveer daaraan.
Als je ruimte hebt (en geduld heb met flessen sparen) kan het dus.

Hoeveel vermogen kan een fles leveren? Straks heb je een batterij waarmee je 300 dagen lang een 1W led lamp kunt laten branden maar die het laat afweten als je de hele huiskamer wilt verlichten.

[WEBGAMING]

Dit is echt een beetje van het kaliber aardappelbatterijen gebruiken om je huis van stroom te voorzien.

Je bent zo ongeveer de meest inefficiënte accu die er bestaat aan het maken. Heb je straks 10.000L water, en daar kan je dan je lamp een uurtje mee laten branden.

En dan heb je inderdaad nog het gevaar van waterstofgas etc.

Nee, dit is gewoon geen goed idee.

[woutervh]

Interessante topic, heb ook al met het idee gespeeld. De mogelijkheid om een batterij te maken met huis tuin en keuken materiaal. Want waar voor een autobatterij vooral omvang en gewicht belangrijk zijn, maakt dat voor een thuis situatie veel minder uit

[Yucon]

Kun je niet beter loodaccu's als thuisbatterij gebruiken? Ik heb die focus op moderne cellen daarvoor nooit zo begrepen, al zou het m'n beperkte kennis kunnen zijn.

Gesealde loodaccu's lekken geen gas, ze zijn per kWh goedkoop en ze zijn relatief eenvoudig te recyclen. Dat klinkt toch prima?

[killercow]

Yucon schreef op woensdag 18 januari 2023 @ 12:43:
Kun je niet beter loodaccu's als thuisbatterij gebruiken? Ik heb die focus op moderne cellen daarvoor nooit zo begrepen, al zou het m'n beperkte kennis kunnen zijn.

Gesealde loodaccu's lekken geen gas, ze zijn per kWh goedkoop en ze zijn relatief eenvoudig te recyclen. Dat klinkt toch prima?

En zijn niet zonder schade vaak diep te onladen.
Een modernde cel is 1000x of vaker diep te ontladen en weer te laden. Een lood-zuur accu vaak nog geen 100x. Tractiebatterijen doen dat al iets beter, maar het is niet voor niks dat men vooral naar li-ion of li-ijzerfosfaat kijkt voor iets dat dag in dag uit enkele kWH's leveren moet.

[WEBGAMING]

killercow schreef op woensdag 18 januari 2023 @ 12:51:
[...]

En zijn niet zonder schade vaak diep te onladen.
Een modernde cel is 1000x of vaker diep te ontladen en weer te laden. Een lood-zuur accu vaak nog geen 100x. Tractiebatterijen doen dat al iets beter, maar het is niet voor niks dat men vooral naar li-ion of li-ijzerfosfaat kijkt voor iets dat dag in dag uit enkele kWH's leveren moet.

Tractiebatterijen doen dat iets beter? Hoezo iets beter? Tractiebatterijen doen dat gewoon prima.
Er rijden een hele hoop elektrische voertuigen rond met tractiebatterijen.

[ Voor 16% gewijzigd door WEBGAMING op 18-01-2023 13:02 ]

[woutervh]

Zwavelzuur is nu ook niet iets waar ik onmiddelijk aan de slag wil...

[Theo]

killercow schreef op woensdag 18 januari 2023 @ 12:51:
[...]

En zijn niet zonder schade vaak diep te onladen.
Een modernde cel is 1000x of vaker diep te ontladen en weer te laden. Een lood-zuur accu vaak nog geen 100x. Tractiebatterijen doen dat al iets beter, maar het is niet voor niks dat men vooral naar li-ion of li-ijzerfosfaat kijkt voor iets dat dag in dag uit enkele kWH's leveren moet.

Lithium is anders ook niet echt goed om echt diep te ontladen. Ze kunnen er zó slecht tegen dat er bij elke cell zelfs een monitorchip/PCB moet zitten om ervoor te zorgen dat de cellspanning niet onder de 2.5 volt zakt omdat anders de li-ion cell stuk is.

Qua diepontlading is het gewoon simpel. Gewoon niet doen. Niet met loodaccu's, niet met tractieaccu's en ook niet met lithium. Zelfs NiMH kan rare dingen gaan doen wanneer deze te diep ontladen wordt.

woutervh schreef op woensdag 18 januari 2023 @ 16:20:
Zwavelzuur is nu ook niet iets waar ik onmiddelijk aan de slag wil...

Van lithium wil ik liever ook geen kilo's in huis hebben; het brand extreem goed, is niet met water te blussen, kan bij overladen gaan ontbranden en kan leuke steekvlammen geven..


Qua accu's is er niet echt een mooi schoon en veilige oplossing. Idealiter wil je een cell die geen beveiliging tegen te veel ont/opladen nodig heeft er gewoon tegen beide kan, geen brandgevaarlijke stoffen bevat en geen giftige gassen kan geven.
Dan is die aardappelbatterij toch plots geen slecht idee...

[tim-online]

ik had ook eens gekeken voor een grote accu om in de zomer te laden en in de winter vloerverwarmingswater mee op te warmen (zonder terug naar stroom te gaan), misschien heb je er wat aan: https://www.tue.nl/nieuws...n-snel-gasvrij-kan-maken/

[aa4ever]

Mocht je de energie nodig zijn voor warmte dan kun je net zo goed water opwarmen en dat opslaan.

Stel je hebt 1.000 liter water en een temperatuurverschil van 60 graden. De specifieke warmtecapaciteit van water is ongeveer 4.186 joule per kilogram per graad Celsius.

Energie = 1.000 kg x 4.186 J/kg·°C x 60 °C / 3.6 x 10^6 J/kWh

Energie = 62,79 kWh-th

Dus het is mogelijk om ongeveer 62,79 kilowattuur-thermisch energie op te slaan in 1.000 liter water met een temperatuursverschil van 60 graden Celsius.

Door het buffervat goed te isoleren zijn de stilstandverliezen laag en zou je m.i. een week kunnen overbruggen.

[natural colour]

mss wordt de super condensator batterij nog eens wat; hier één voor DHZ: https://www.amazon.com/Ma...ery&qid=1682747013&sr=8-3
Als je er maar genoeg van maakt worden deze (met wat concurrentie) wel flink goedkoper, in de kruipruimte van mijn woning kan heel wat van deze elco's neer zetten.
1.000.000 x op te laden.

[Ronald]

@natural colour 0,19Wh per cel https://maxwell.com/wp-co...N.1_3V-150F-Datasheet.pdf

Dus met 10 van die sets vol kan ik een kopje thee zetten.

[natural colour]

Ronald schreef op zaterdag 29 april 2023 @ 08:09:
@natural colour 0,19Wh per cel https://maxwell.com/wp-co...N.1_3V-150F-Datasheet.pdf

Dus met 10 van die sets vol kan ik een kopje thee zetten.

1.000.000 kopjes thee mét suiker

[MeTheOne2008]

Wout Moerman schreef op dinsdag 6 december 2022 @ 15:09:
[...]


Ik kan mij niet herinneren ooit chloorgas te hebben gezien, ik heb er vroeger wel mee gewerkt. Maar samen met H2 vormt het chloor-knalgas wat nog explosiever is dan gewoon knalgas. En er ontstaat geconcentreerd zoutzuur als reactieprodukt.

Knalgas ontstaat als het gevormde H2 ontbrandt met de zuurstof aanwezig in de lucht.
M.a.w. Cl (chloor) heeft niks met de knal te maken. Beter opletten bij de scheikundeles volgende keer 😁