Una pila dalle inusuali proprietà
Il motivo per cui ho usato da una parte Al e dall'altra grafite è legato alla loro elettronegatività,
ho seguito la guida della Pat. US6103054.
Più precisamente ho realizzato la Cella 1 in cui i due terminali sono entrambi di Al per dimostrare che è falso quanto detto nella patent quando si afferma
che per avere tensione in uscita i due terminali devono avere diversa elettronegatività (Al e Cu); la differenza di tensione all' uscita viene determinata
solo dalla diversa elettronegatività dei 2 ossidi, umidi (questo è importante), contenuti negli impasti.
Riferendomi agli elementi e composti usati per le 3 celle abbiamo l'Al con l' elettronegatività più bassa seguito da Cr2O3, C, MnO2 e PbO2 che è quello che presenta elettronegatività piu elevata.
Nelle celle 2 e 3 avrei anche potuto usare Al al posto della grafite la tensione sarebbe stata la stessa; il motivo per cui ho usato la grafite è che in quanto nera assorbe molto meglio la radiazione solare.
Per quanto riguarda l'ossidazione il Cr2O3 sembra non esercitare  alcuna azione sull' Al mentre diverso è il comportamento del PbO2 a contatto con l' Al, lentamente se lo divora!
Per la possibilità di ricarica di una cella del genere non vedo proprio come sia possibile
Per l' uso della CMC non ho mai provato, però potrebbe funzionare.
Saluti Claudio
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experimentator
La mia ipotesi di ricarica ,seppure parziale, era basata sul presupposto che l'ossido reagisse .
Come hai detto tu il biossido di Pb si divora l'Al , quindi reagisce formando Al2O3 ossidandolo e riducendo PbO2 a PbO . 
Ora in questo caso se forniamo dall'esterno una corrente inversa , dovrebbe avvenire il fenomeno inverso , almeno in teoria , salvo la precedenza di scarica dello ione H+ , che tenderebbe a ridursi a H2 a preferenza di Al3+ .
Questo sino a quando vi sono ioni H+ , ma dopo dovrebbe ridursi Al3+ formando Al , mentre dall'altro polo ossidazione di PbO a PbO2 , come nelle batterie al piombo. 
Naturalmente come ipotesi logica. 

Ciao.

  1. Chi vuol essere lieto sia del doman non vi è certezza .
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NaClO
(2017-06-11, 07:27)experimentator Ha scritto: La mia ipotesi di ricarica ,seppure parziale, era basata sul presupposto che l'ossido reagisse .
Come hai detto tu il biossido di Pb si divora l'Al , quindi reagisce formando Al2O3 ossidandolo e riducendo PbO2 a PbO . 
Ora in questo caso se forniamo dall'esterno una corrente inversa , dovrebbe avvenire il fenomeno inverso , almeno in teoria , salvo la precedenza di scarica dello ione H+ , che tenderebbe a ridursi a H2 a preferenza di Al3+ .
Questo sino a quando vi sono ioni H+ , ma dopo dovrebbe ridursi Al3+ formando Al , mentre dall'altro polo ossidazione di PbO a PbO2 , come nelle batterie al piombo. 
Naturalmente come ipotesi logica. 

Ciao.

Si il biossido reagisce con l'Al ma nel mio caso il PbO2 è a contatto con la grafite non con l'Al e quindi puoi cancellare questa ipotesi.
Ciao
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Aggiornamenti sulla pila


Questi  test sulla pila sono stati fatti sulla  cella 2 descritta in precedenza
Cella 2:  Al-Cr2O3.PVAc - - MnO2.PVAc-Grafite 
Su questa pila la cui tensione era scesa dopo i precedenti test sotto carico a 50mv con corrente  erogata inferiore ad 1µA ho tentato di introdurre acqua nella miscela di ossidi per vedere di  far ripartire il sistema
Dopo aver aperto e staccato fra di loro i 2 elementi: Al-Cr2O3.PVAc     e    MnO2.PVAc-Grafite ,  spennellato con H2O distillata le superfici degli ossidi  e riassemblato la pila , ho misurato la tensione a vuoto ma la tensione in uscita era solo di 150 mV. Comunque ho lasciato tutto fermo ed il giorno dopo ho ricontrollato, solo 200 mv  contro gli 842 mV che forniva appena costruita.

Allora ho deciso di fare qualcosa di radicale, completamente diverso,  aperta la pila ed asciugati i 2 elementi  con ossidi li ho lasciati al sole per una giornata per eliminare l’H2O rimasta sugli stessi  quindi ho ho introdotto fra  le due superfici di ossidi un elettrolita non acquoso, di questi elettroliti ne ho parecchi già pronti per l’uso  che ne faccio su un altro tipo di batteria.
Ho  usato  una soluzione di MgCl2 anidro 14% in glicole etilenico, ho spennellato  l’elettrolita sulle 2 superfici e richiuso velocemente il tutto in busta sigillata cercando di fare tutte queste operazione nel più breve tempo possibile, il fatto è,  che per lavorare con questi  elettroliti che assorbono facilmente  l’umidità dell’aria bisognerebbe usare una  dry  box ad atmosfera controllata (niente ossigeno e assenza completa di umidità) tipo questa, dove poter fare tutte le operazioni di preparazione e assemblaggio.
   
La dry Box della foto veniva usata proprio per  la preparazione di questi elettroliti ed altri solventi della categoria DES (deep eutectic  solvents).    Non disponendo proprio di una cosa del genere mi devo accontentare di usare questi elettroliti anche se non sono perfettamente anidri.

Riassemblata la pila ho controllato la tensione in uscita, solo 390mV!  Una delusione , messo tutto in un angolo del tavolo  non ci ho più pensato.  Due giorni dopo ho ricontrollato la tensione,  e sorpresa:  a vuoto in uscita 1210 mV alla temp. di 22 ºC.  Subito ho messo la cella sotto al sole,  di seguito  il grafico della tensione al variare della temperatura.
   

A differenza delle prove precedenti  effettuate sulla cella di tipo 3 l’aumento di temperatura della cella influisce solo in maniera minima sulla tensione in uscita.  Messa in corto circuito questa cella fornisce 4,29 mA  una corrente di un ordine di grandezza superiore a quella delle prove precedenti.                                                          
Ho messo subito la cella ad alimentare una resistenza di  820 ohm registrando tensione e corrente con data logger.  Sotto le schermate a video del test 1 di  7 ore sulla pila.
   

All’inizio sotto carico la tensione crolla da 1210 mV(a vuoto)  a 375 mV  ma poi si riprende e progressivamente aumenta, dopo 4,5 ore si stabilizza a 840 mV con una corrente fornita al carico di 1,06 mA questo comportamento non è certo il comportamento di una pila normale che durante il suo funzionamento normalmente diminuisce la tensione in uscita, non  l’aumenta come in questo caso.
1) comunque per questo comportamento c’è una spiegazione logica che esporrò alla fine

Su questa cella ho effettuato in tutto 7 test  tutti effettuati  a temp. di 20 – 22 ºC i tempi  variano da un minimo di 7 ad un massimo di 45 ore, fra un test e l’altro la cella è rimasta a riposo, senza carico per un tempo  variabile da 10 a 20 ore, sotto il grafico.
   

Come si può notare alla fine di ogni test basta lasciare a riposo la cella per  un certo periodo ed è come se se si rigenerasse (parzialmente), concludendo questa versione della la pila sta ancora funzionando vedremo quanto durerà.
Questo comportamento mi  assomiglia molto a quello della pila di Ermanno Franceschini e Stefano Giardina . Leggetevi questo:   generatore di energia a stato solido   
il brevetto italiano lo tovate qui: Brevetto Franceschini & Giardina
La pila come descritta nel brevetto italiano non funziona, già provato un anno fa , però con qualche variante…
Per avere un quadro storico su pile e batterie strane: Un po’ di storia

1)La spiegazione del comportamento di questa pila nel test 1 è semplice:  la soluzione di MgCl2 in glicole etilenico penetra lentamente nella miscela di ossidi.PVAc e gli ioni che trasporta contribuiscono ad abbassare la resistenza elettrica,  ecco il motivo della più elevata corrente di c. c. del dispositivo.  Una volta che la pila fornisce corrente all’esterno gli ioni dell’elettrolita sono costretti a mettersi  in movimento, e penetrano più in profondità  negli impasti contribuendo a diminuire ulteriormente la resistenza interna del dispositivo.



































                                                                                                                               
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Mario, NaClO, luigi_67
Gli ultimi due link hanno l'ultimo aggiornamento che risale a circa un anno fa. Poi più niente. Come mai?


saluti
Mario

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Non  ho piu sentito parlare di quella pila,  farà la fine della ben più valida pila al magnesio di Vito Di Noto di Padova, con brevetto donato all' Università circa intorno al 1999 - 2000 e poi dopo qualche anno di sviluppo   caduta nel dimenticatoio per mancanza di fondi.  A proposito, la foto del dry box che ho postato è del laboratorio di Di Noto
saluti Claudio
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Citazione:Questo comportamento mi  assomiglia molto a quello della pila di Ermanno Franceschini e Stefano Giardina . Leggetevi questo:   generatore di energia a stato solido    
il brevetto italiano lo tovate qui: Brevetto Franceschini & Giardina

Si ma come dice l'autore stesso :
Avete una teoria che spieghi da dove viene l'energia prodotta dai moduli?
No, ci servirebbe infatti un partner che finanziasse la ricerca di una spiegazione teorica del fenomeno coinvolgendo esperti nelle varie scienze toccate dal fenomeno.

Senza una valida teoria di supporto alla invenzione non si va da nessuna parte . Mi sembra che si cercano finanziamenti senza sapere esattamente cosa ricercare . 
Ora in questo caso la presenza degli ossidi a cosa dovrebbe servire ? Solo a generare corrente col calore ? Quale sarebbe il rendimento di tale cella ? Inferiore alla peltier ? Non serve a niente . Dovrebbe essere una pila ? Quali sarebbero le reazioni chimiche coinvolte ?
Bufalina o vitellina ?

  1. Chi vuol essere lieto sia del doman non vi è certezza .
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Kokosekko
(2017-06-15, 05:09)experimentator Ha scritto: Si ma come dice l'autore stesso :
Avete una teoria che spieghi da dove viene l'energia prodotta dai moduli?
No, ci servirebbe infatti un partner che finanziasse la ricerca di una spiegazione teorica del fenomeno coinvolgendo esperti nelle varie scienze toccate dal fenomeno.

(1)Senza una valida teoria di supporto alla invenzione non si va da nessuna parte . Mi sembra che si cercano finanziamenti senza sapere esattamente cosa ricercare . 
(2)Ora in questo caso la presenza degli ossidi a cosa dovrebbe servire ? (3)Solo a generare corrente col calore ? (4)Quale sarebbe il rendimento di tale cella ? Inferiore alla peltier ? Non serve a niente . Dovrebbe essere una pila ? Quali sarebbero le reazioni chimiche coinvolte ?
Bufalina o vitellina ?

(1) In riferimento alla pila Franceschini Giardina sono d'accordo con quello che dici ma visti i risultati dichiarati  1,5V con 1,5 mA dubito che la cosa stimoli interessi commerciali tali da raccogliere eventuali finanziatori, anche perchè c'è una dato fondamentale che non è stato dichiarato, la vita del dispositivo, per quanto tempo è in grado di generare corrente prima di esaurirsi, 3gg, 1 mese, 1 anno? Certo è che se fosse in grado di funzionare per un anno allora sarebbe di grande interesse, ma è evidente che così non è.

Ora prima di rispondere agli altri quesiti una premessa:
Quando ho deciso di replicare la Pat. US6103054, l'ho fatto perchè attirato dalla dichiarazione fatta in cui si dichiara
che il dispositivo non usa una reazione redox, dopo ho appurato sperimentalmente che così non è.

(2) la presenza di ossidi con diversa elettronegatività è fondamentale per il funzionamento di questa pila

(3) ho appurato sperimentalmente che non c'è nessuna conversione del calore in elettricità

(4)
Calcolare il rendimento di tale cella non è cosa semplice da fare per un home lab. Facile calcolare l'energia elettrica erogata alla resistenza di carico + l'energia dissipata dalla resistenza interna del dispositivo ma complicatello il discorso sull' energia chimica derivante da reazioni chimiche sconosciute che avvengono dentro gli impasti del dispositivo, anche perchè per capirci qualche cosa dovrò distruggere la pila e sezionarla per osservare tracce di ossidazioni o riduzioni sugli impasti e sull'elettrodo di Al.
Se si guarda  alla corrente che essa genera 1mA  sono d'accordo che non serve a niente, però io sono interessato alla sua durata solo questo mi interessa.
Quando avrà finito di funzionare allora la aprirò per cercare di capire le reazioni che l'hanno esaurita.

Quindi ne Bufalina ne Vitellina casomai Curiosina.
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Bene , bene , grazie per la risposta Claudio . 
Auguri per il prosieguo degli esperimenti , tienici informati sugli sviluppi .

Ribadisco sempre che un minimo di teoria base perchè funzioni un apparato deve averlo ,inoltre per convertire calore in elettricità è necessario un deltaT di temperatura tra le due facciate del dispositivo per effetto peltier , non è solo calore .

In questo caso quello che posso teorizzare per funzionare come pila , si può pensare ad una reazione tra ossido di cromo e alluminio con formazione i ossido di alluminio e riduzione del cromo .

Per quanto riguarda la corrente erogata di 1-2 mA , io dico solamente che è poca roba , la mia pila eroga senza tanti sforzi 100-150 mA con piastre da 5 mm , ma non sono ancora soddisfatto ero arrivato a produrre quasi 1 A con piastre accostate da 10x15 cm , ma sto cercando miniaturizzare il tutto .

  1. Chi vuol essere lieto sia del doman non vi è certezza .
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NaClO
Certi atteggiamenti sono propri della specie umana tanto che penso sia una cosa innata. Passano gli anni, le generazioni e le tecnologie. Ma c'è sempre qualcuno che se ne viene fuori con la trovata del secolo (!) tipo moto perpetuo, generazione spontanea di energia da strani marchingegni, dispositivi che sfruttano il calore o il magnetismo o l'etere (non quello etilico) ed erogano svariati ampere senza mai esaurirsi. Chissa poi perchè ma manca sempre il passo finale per la realizzazione pratica. Questi incompresi attribuiscono invariabilmente la colpa dei loro mancati successi ai finanziamenti negati, l'invidia dei colleghi e chi più ne ha ne metta. Sognare in fondo non costa niente. Si autoalimentano con le illusioni ma sono alla fin fine innocui. Tranne alcuni che tentano e talvolta ci riescono pure a girarla in truffa.
Quando sono triste leggo sovente delle loro attività e ne esco ritemprato. La telenovela che preferisco di gran lunga (credo che abbia più puntate di "Sentieri") è quella del Rossi con la sua E-cat. Lo confesso, ne sono un vero appassionato asd

saluti
Mario

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