Electrolyse torique

[Lcf.vs]

Bonjour à tous,

Prenons un système parfaitement isolé (thermiquement) hormis à son sommet, afin qu'il y ait une condensation qui s'y forme.

Si je fais une électrolyse continue et, tout en bas du système, j'y brûle les gaz produits (accessoirement, juste sous le bac à électrolyse, pour améliorer le rendement) et laisse les vapeurs remonter dans le système.

Ces vapeurs se condensant reforment de l'eau qui s'écoule dans un tube parallèle, via un siphon.

En ajustant la hauteur du système et en récupérant l'énergie de chute, dans le 2ème tube, qu'est-ce qui pourrait empêcher le système d'être auto-suffisant?

Merci d'avance pour vos réponses.
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[obi76]

Bonjour,

et l'énergie pour l'électrolyse, elle vient d'où ?

[Lcf.vs]

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Motif
probablement temporaire - obi76

Merci beaucoup, il s'agit bien de cela...

et l'énergie pour l'électrolyse, elle vient d'où ?

Évidemment, il faudrait un apport pour l'électrolyse de démarrage.

Mais, ensuite, il me semble qu'il serait possible de combiner l'énergie de la combustion à l'énergie de la chute de l'eau, pour arriver à une auto-suffisance, non?

En gros, combler les pertes, par la hauteur du système.

Ma question vous semble peut-être idiote mais j'aimerais comprendre pourquoi ce serait impossible.

[obi76]

Non, parce que l'énergie récupérée par la combustion est au mieux égale à celle nécessaire pour l'électrolyse...

Pour le reste, c'est un problème classique de pression : vous ne pouvez pas "réinecter" un fluide en bas d'un récipient sans fournir un minimum de travail (qui dépend de la hauteur de liquide justement)...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lcf.vs]

Oui, je sais bien mais le rendement de cette opération importe peu, je pense.

Ce que j'aimerais savoir, c'est :
La chute de l'eau recondensée, jusqu'à son point de départ, générant de l'énergie, pourquoi ne suffirait-elle pas à combler la différence?

[Lcf.vs]

Pour le reste, c'est un problème classique de pression : vous ne pouvez pas "réinecter" un fluide en bas d'un récipient sans fournir un minimum de travail (qui dépend de la hauteur de liquide justement)...

La pression, parlons-en...

Disons que je fais l'électrolyse d'un litre, ce litre se recondensant fait le même volume qu'au départ.

Par le principe des vases communicants, ce litre s'écoule dans le 2ème tube, provoquant une différence de pression, entre les deux tubes qui, selon moi, génèrerait un appel en bas du système (appel du 1er tube vers le 2ème).

Où y a-t-il une erreur dans mon raisonnement?

[obi76]

Lorsque vous faites l'électrolyse, vous apportez l'énergie :
- pour dissocier les molécules
- pour rendre les composants gazeux.

C'est cette dernière énergie qui sera "utilisée" pour faire monter les composés (via le gradient de pression dans le milieu)...

[Lcf.vs]

Si je comprends bien, tu essaies de me faire comprendre que si je convertis l'énergie thermique en électricité, l'eau résultante ne sera plus sous forme de vapeur.

Est-ce bien cela?

[obi76]

Non.

Si je suis ton raisonnement, je prends de l'eau. Je fait une électrolyse (énergie nécessaire : dissociation H² et O + transformation liquide -> vapeur).
Tu fais monter les gaz grâce à la poussée d'archimède (elle te fournit de l'énergie, initialement celle nécessaire pour rendre les composés gazeux)
Tu le brûles (tu récupère l'énergie de liaison)
Tu fais retomber (tu récupères l'énergie nécessaire au changement de phase).

Total : 0. Maintenant, tu enlève les frottements ainsi que le rendement de la transformation énergie chimique -> énergie électrique qui ne dépassera pas 40%... Sachant qu'en plus une électrolyse n'est jamais "parfaite", Tu es forcément perdant.

[Lcf.vs]

Hi... On approche...

Ce que je me demande, puisque la vapeur ne cessera de monter, puisqu'il s'agit d'une opération continue...

... c'est pourquoi la hauteur ne peut gommer les 60% (par exemple) manquants?

Il suffit de l'augmenter, jusqu'à atteindre cette différence, non?

La quantité d'énergie cinétique n'est pas égale à 10m ou à 1000m...

[obi76]

Parce que la hauteur prise par le gaz nécessite de l'énergie, qui est l'énergie nécessaire au changement de phase lors de l'électrolyse. Le liquide ne peut pas monter par poussée d'archimède, un gaz si, or la transition liquide -> gaz nécessite de l'énergie : celle que vous récupérrerez par la poussée d'Archimède.

Et non, le fait que ça monte ne sera jamais "inifi" ni "continu" comme vous dites.

[Lcf.vs]

Hum, je ne sais si c'est moi qui t'ai mal compris ou l'inverse...

Tu me dis qu'on récupère l'énergie de la poussée d'Archimède, lors de la décomposition de l'eau, ok...

Moi, je parle de récupérer, en plus, l'énergie produite par la chute de la vapeur recondensée qui a été produite à la combustion de l'hydrogène et de l'oxygène.

Si mon électrolyse est continue, il y a apport continu de gaz (hydrogène et oxygène), donc combustion continue, apport de chaleur et de vapeur continues.

Les vapeurs chaudes se "poussant" dans le système, ça devrait monter tant que possible...

[obi76]

L'énergie que tu récupères par la chute de la vapeur recondensée est celle que tu obtiens par la poussée d'Archimède...

Quant à "monter tant que possible" ce n'est pas le cas (et c'est faux d'ailleurs). Tu ne peux pas faire monter du gaz jusqu'à l'infini, ça voudrait dire que tu as une pression infinie au sol, et donc qu'il te faudrait une énergie infinie pour dissocier un liquide en gaz...

[Lcf.vs]

Je ne comprends pas ton "... pour dissocier un liquide en gaz...".

L'eau est déjà sous forme gazeuse, puisque c'est le résultat de la combustion de l'hydrogène et oxygène, qui provoque cette vapeur...

La phase gazeuse ne côtoie jamais la phase liquide, hormis au sommet du système.


Quant à ton "monter tant que possible, ce n'est pas le cas (et c'est faux d'ailleurs)"...

Dans une cheminée, la fumée ne continue pas de monter?

[obi76]

Si tu fais de l'électrolyse, tu veux la faire avec quoi ?

[Lcf.vs]

Hum... une image serait plus simple...

Pardonnez, c'est moche, c'est moi qui l'ai fait...

[Lcf.vs]

Les lignes bleue et rouge sont les tubes d'arrivée d'oxygène et hydrogène.

[obi76]

Donc, vous voulez refaire bruler d'hydrogène et l'oxygène pour chauffer l'eau qui s'évaporera (j'avais pas compris ça comme ça, comme quoi les schéma c'est mieux) ?

[Lcf.vs]

Hum, pas tout à fait...

L'idée, c'est de brûler l'oxygène et l'hydrogène, pour en faire de l'électricité servant à l'électrolyse.

La raison pour laquelle la combustion se trouve sous le bac à électrolyse, c'est pour le chauffer, afin d'optimiser le rendement de celle-ci.

Et on relibère la vapeur dans le système, pour qu'elle monte, génère de l'énergie lors de sa chute et refournisse le système en eau.

[obi76]

Ben dans ce cas c'est encore plus simple, l'énergie récupérée par la combustion ne suffira pas à elle seule à alimenter l'électrolyse, puisque l'énergie émise par la combustion c'est l'énergie de dissossiation de H² et de O. Un peu comme si vous leviez une bille et que vous la laissiez tomber par terre. Vous lui donnez de l'énergie, vous la récupérez ensuite... Où voulez vous récupérer de l'énergie là dedans ?

[Lcf.vs]

Mais énergie de combustion + énergie de chute?

[obi76]

Rhaa, je vous l'ai déjà dit, l'énergie de chute n'est possible QUE si l'eau est sous forme gazeuse, DONC lors de l'électrolyse il faut apporte rcette énergie en plus pour rendre les composés gazeux.

[Lcf.vs]

Maaaiiis...

L'eau (liquide) qui s'écoule, dans le tube de droite, elle génère de l'énergie par son écoulement...

Comme pour une centrale hydroélectrique, quoi...

[obi76]

Mais pour qu'elle descende, il faut bien qu'elle monte avant non ?

[Lcf.vs]

Ben, elle monte, sous forme de vapeur... dans le tube de gauche...

[obi76]

Oui, sous forme de vapeur à gauche et sous forme liquide à droite. Le changement de phase dépense ou nécessite de l'énergie........

[Lcf.vs]

Ben, comme je précisais, en début de topic, le système est parfaitement isolé, sauf à son sommet...

... afin qu'il y ait une déperdition de chaleur, ajoutée à la saturation en vapeur, qui rendra cette vapeur liquide.

Cela entraînerait donc un écoulement qui, par le principe des vases communicants, se retrouvera dans le tube de droite.

[obi76]

Oui, mais on en revient au problème initial : cette énergie que vous apportez à l'eau pour qu'elle soit sous forma vapeur, vous le faites via l'électrolyse.

En fait vous avez une électrolyse dont une partie sert à la dissociation (énergie récupérée lors de la combustion) + une qui sert au changement de phase (énergie récupérée lors de la descente dans la colonne de droite.

[Lcf.vs]

Puisque ça a l'air de mieux marcher avec des schémas...

[obi76]

Relisez ce que j'ai fdis, vous avez tous les éléments de réponse. Je ne vois pas où globalement vous avez "création" d'énergie...

L'é,ergie qu'il vous faut pour faire monter l'eau en haut, c'est l'énergie nécessaire pour la faire passer en phase vapeur, c'est DONC de l'énergie que vous ne récupérerez pas lors de la combustion, mais que malgré tout il vous aura fallu dépenser lor sde l'électrolyse.