Osmose inverse et Soleil...

[ecolami]

Bonsoir,
L'osmose inverse nécessite des fortes pressions et habituellement ce sont des pompes qui sont employées.
Mais un dispositif employant l'énergie thermique (concentrée) du soleil pourrait convenir aussi: il suffit d'avoir un reservoir d'eau de mer dont la partie haute est surchauffée pour atteindre la préssion d'osmose inverse. Comme le niveau de l'eau baissera il faut diriger le foyer du concentrateur en permanence vers la zone ou l'eau est encore disponible.
C'est une idée que j'ai eue a prés avoir vu un reportage sur Arte et le cas de la Mer Morte.

[chatelot16]

en gros tu veux utiliser la vapeur pour faire la pression

pourquoi veut tu compliquer avec un niveau variable ... donc des pertes thermique enorme

il vaut mieux une chaudiere bien faite comme n'importe quelle centrale solaire thermique , et utiliser la vapeur pour faire marcher une pompe

en seaparant bien les fonction la chaudiere a vapeur tourne avec de l'eau pure , donc sans encrassement ni corosion de la chaudiere ... et l'energie de cette machine a vapeur pompe de l'eau a dessaler , sans la chauffer ... ce qui serait un autre gaspillage d'energie

avec du solaire termique on peut aussi utiliser directement la chaleur solaire pour distiller l'eau a dessaler ... le rendement energetique et moins bon que l'osmose , mais il n'y a pas de compteur sur le soleil : la distillation est beaucoup plus simple que le moteur a vapeur et l'osmose : même si ça demande une surface de capteur beaucoup plus grande ça peut faire un prix de revient plus faible

[ecolami]

Bon soir,
Je comprend bien tes arguments. Mon idée permet de n'avoir pas besoin d'une turbine a vapeur ni de pompe. Quant à la chaudière solaire fixe c'est un aussi un bon choix: hier soir je n'avais pas poussé bien loin ma réflexion. De toute façon quand on a un concentrateur (d'énergie) solaire il faut qu'il soit mobile ou du moins qu'il puisse suivre le soleil et dans ce cas déplacer le foyer ne pose pas de problème particulier.

[Moulin]

Cher Ecolami.

J'ai lu ton sujet il y a plusieurs heures et ca m'a poursuivi depuis tant j'ai ete impressionne par sa simplicite extraordinaire.
Un simple compartiment au soleil fait que l'air chauffe a l'interieur exerce une pression qui tend a faire passer l'eau a travers une membranne semi permeable, si j'ai bien compris.

Je me suis pose la question de sa comparaison avec les machines a dessaler qui fonctionnent par evaporation (pas d'ebullition, simplement de l'evaporation par la chaleur solaire), cela doit etre complique de faire les calculs respectifs de cout de fabrication et d'entretien car il y a plein de facteurs qui interviennent. De toute facon pour bien comprendre ce qu'on a trouve a mon avis, il faut realiser un prototype, il doit y avoir une seule partie mobile, le clapet anti retour car quand il n'y a plus de soleil le processus devrait etre reversible (sans clapet).

Je me suis aussi demande pourquoi personne n'avait eu cette idee, mais cela ne m'etonne guere, je trouve les gens (scientifiques inclus) envahis par l'idee de la megascience, l'idee qu'il faut des super computers et autres trucs enormes pour inventer et ou comprendre, un contre exemple est toutefois donne par De Gennes et Charpak ou von Fritch avec sa Bienentanz.

Les tres bonnes idees sont souvent tres simples (les toiles au perou ou quelque part par la qui recuperent l'eau des brouillards) a moins que cela a ete deja fait et qu'on ne le sache pas.

Un brevet international coute pres de 100.000 Euros et de toute facon un grand groupe fait une modification legere avant de commercialiser ton idee et si tu les traine en justice pour plagiat ou colie, ils font durer sachant qu'a partir d'un certain moment tu va etre ruine et que tu ne pourras pas suivre.

L'histoire des freres Wright qui a mon avis ont ete les premiers a voler vraiment ainsi que l'histoire de Lee de Forest inventeur de la triode qui faisait du haut d'un immeuble New Yorkais des emissions de radio avant la premiere guerre mondiale donnent une idee de deux positions extremes de decouvreurs ou d'inventeurs, ce serait un peu long a expliquer ici surtout les cas des freres Wright qui n'est pas pique des hannetons.

Recois stp mes meilleures amities.

J-P Moulin

[ecolami]

Bonsoir Moulin,
Je ne m'attendais à ce cette idée t'impressionne ainsi. J'en suis content!
En fait comme la pression se transmet sans limitation de longueur contrairement à la chaleur on doit pouvoir créer un récipient , ou une cuve, telle qu'une partie soit fortement chauffée pour atteindre les 60 à 80 bars de pression nécessaires pour avoir un débit convenable (la pression osmotique de l'eau de mer égale 27 bars). Et comme le soleil ne brille pas toujours il est possible de remplir la nuit d'eau de mer et le jour d'osmoser. L'osmose se pratique habituellement avec une circulation de liquide pour maintenir constante la concentration. Techniquement je ne sais pas si la concentration progressive poserait un trop gros problème vu que ça dépend du volume initial. Sinon il existe l'option de lâcher la pression de temps en temps pour renouveler l'eau de mer.

Dans le reportage de ARTE sur l'accaparement de l'eau du Jourdain et la baisse rapide et continue de la Mer Morte ils envisageaient deux projets de canal mer >mer morte et curieusement l'installation tout au long des canaux d'usines de dessalement d'eau de mer qui rejeteraient dans le MEME canal le concentré (!!!). Ce qui fait que la première usine prés de la mer dépenserait moins d'énergie que la suivante et ainsi de suite tout en alimentant la mer morte avec une eau de plus en plus salée... Bref on se demande ou est vraiment la logique là dedans. La logique sur la base de ce projet aurait été d'avoir un canal distinct pour alimenter en eau de mer et un pour évacuer le concentré. Bizarrement personne n'a évoqué les 400m de dénivélé qui permettraient de faire tourner des usines hydroélectriques. L'objectif semblant plus d'arrêter la baisse du niveau de 1 m par an que de remettre en cause toutes les industries du sel et les autres constructions prés de la mer morte.

[Moulin]

Cher Ecolami.

Je me posais en effet la question : "Quelle est la pression osmotique ?" Je m'etais dit qu'elle etait de quelques cm d'eau car j'ai le souvenir d'un dessin montrant un tube a l'extremite duquel il y a une membrane semi permeable et avec quelques cc d'eau sucree au dessus et trempant dans l'eau sans sucre, le denivele n'est que de quelques centimetres, je ne comprends pas la disparite (au debut de l'experience les deux niveaux, interne du tube et externe de l'eau pure sont identiques) entre les quelques cm d'eau de cette experience et les 27 bars (270 metres d'eau).

Cela ne m'etonne pas que ce soient les Israeliens qui aient le projet que tu dis (pas le tien) car j'ai vu des machines a dessaler dans un pays Arabe petrolier et ils emploient le petrole comme combustible pour faire leur operations sans se poser de problemes.

Pourquoi la mer morte a t elle son niveau qui baisse beaucoup plus rapidement qu'avant ?

Peut etre faire une usine hydroelectrique pour recuperer le travail de l'eau du a la difference de niveau est un investissement trop lourd pour la faible quantite d'eau qui va circuler entre la mediterranee et la mer morte ; peut etre je dis une annerie. Il faut aussi un tuyau de longueur enorme et tres cher, cela dit la technique des pipe line doit faire baisser le cout d'une telle operation.

La logique dans les affaires humaines est souvent (pour ne pas dire presque toujours) celle de l'interet ou du pouvoir et n'a pas grand chose a voir avec la rationalite, les contraintes techniques venant apres, et il est difficile de demeler dans ce reportage ce qui est un projet technique et ce qui est imputable a des affaires de gros sous.
Un truc m'avait bien fait rire (jaune) : Les Iraniens separent U235 et U238 par la methode de diffusion selective de UF6 par centrifugation, qui vend les centrifugeuses auxc Iraniens ? Une firme Allemande. Il est difficile de croire quand on vend de telles machine de croire que ce sont des moulins a legumes pour faire des soupes
Il y a une histoire identique de roulements a bille suedois qui a vendu a tous les belligerants des roulements a bille pendant la guerre de 39 45. Que le meilleur gagne !

Si j'avais eu ton idee, je crois bien que je m'amuserai a la realiser sur un petit projet ; cela ressemble apres tout a un exercice de plomberie ; cela dit je ne sais ou on se procure des membranes semi permeables et surtout leur prix ; j'ai le souvenir qu'on pouvait en faire en precipitant des molecules insolubles (un ferrocyanure peut etre).

Recois STP mes meilleures amities.

J-P Moulin

[chatelot16]

si on ne rejete pas assez d'eau , la concentration de sel augmente et il faut encore plus de pression

on ne gaspille pas l'energie de l'eau sous pression rejeté : on la fait passer dans une turbine , qui alimente la pompe

faire varier le niveau de la chaudiere n'est pas un gros probleme pour orienter les miroir : le probleme c'est la perte de chaleur : ça chauffe la ou la lumiere arrive et la vapeur se condense plus haut la ou ce n'est pas chauffé ... cette chaudiere a niveau variable coutera inutilement plus cher qu'une chaudiere normale

pourquoi un niveau variable ? on pourrait aussi bien laisser une chaudiere a niveau fixe , et envoyer la vapeur dans une citerne a nimporte quel niveau pour mettre l'eau sous pression ... ce systeme s'appelait les monte jus dans les brasserie ou d'autres usine en 1850 ... ce syteme pour mettre de l'eau sous pression etait apprecié a l'epoque ou fabriquer de la mecanique etait plus compliqué qu'aujourd'hui , mais on l'a abandonné parce que cça consommait trop d'energie : la vapeur se condensait inutilement dans l'eau ou le liquide a pomper : on a vite preferé utiliser la vapeur uniquement pour faire tourner un moteur , et entrainer des pompes

[Pyrozen]

Bonjour à tous,

Je vais peut-être passer pour un rigolo, mais le cellophane est une membrane semi-perméable
Mais a quoi ? Etant donné que sur cette page, il est mentionné que le cellophane laisse passer le glucose : http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellophane
Alors que sur cette vidéo, on voit bien le contraire : http://www.dailymotion.com/video/xbcsrm ... YI30LVuw1Y

Bonne continuation dans ton projet Ecolami

[chatelot16]

on peut trouver des cartouche pour osmose inverse dans les magasin d'aquariophilie : ça ne separe pas que le sel , ça peut separer tous les sel mineraux et autre cochonerie pour faire de l'eau pure ... les sel mineraux etant en faible concentration , une faible pression suffit a faire passer l'eau du robinet ... ces cartouche seront elle assez solide pour faire passer les 27bar de l'eau salé ? a essayer

[ecolami]

Bonjour,
Comme le fait remarquer Chatelot les membranes d'osmose inverse pour purifier de l'eau potable n'ont a supporter qu'une faible pression.
Elles ne tiendraient pas la pression avec de l'eau de mer: la pression d'équilibre est 27 bars mais pour avoir un débit de percolation suffisant il faut 60 à 80 bars.
L'osmose inverse permet de séparer beaucoup de molécules mais certaines sont trop petites et traversent. Mais une chose est certaine aucun virus, ni microbe ne peut traverser.

[chatelot16]

mettre 60 ou 80bar quand 27 bar est la pression minimum theorique est une façon de gaspiller l'energie ... preuve que l'energie n'est pas assez chere ... si il faut augmenter le debit il vaut mieux augmenter la surface de membrane que augmenter la pression

augmenter la surface de membrane augmente le prix de la machine , mais diminue la consomation d'energie et augmente sa durée de vie

[jeanbaptiste]

C'est une très bonne idée tout ça !

[jeanbaptiste]

Je viens de tomber sur ça par hasard, plus ou moins en rapport:
http://centrale-e-osmose.e-monsite.com/

[Lucky]

Bonjour

Très bonne idée. Mais c'est vrai qu'il faut chauffer l'eau. C'est un peu inutile.

Voilà une autre idée.
Quand on approche deux électrodes chargées d'un verre d'eau salée, une partie des ions se rangent dans le verre à gauche et à droite. On enlève l'eau avant d'écarter les électrodes. Les ions réagissent entre eux pour produire du sel. Et l'eau est un peu moins salée. J'essaie de faire des calculs. Mais je ne sais pas si les ions sont toujours solvatés (liéés dà des molécules d'eau) quand ils se rangent dans le champ. Ce qui est sûr, c'est que quand on met du sel (Na Cl) dans l'eau, la température descend. Donc, le sel formé doit être chaud.

Bonne journée.

Luc

[darrigan]

Quand on approche deux électrodes chargées d'un verre d'eau salée, une partie des ions se rangent dans le verre à gauche et à droite. On enlève l'eau avant d'écarter les électrodes. Les ions réagissent entre eux pour produire du sel. Et l'eau est un peu moins salée. J'essaie de faire des calculs. Mais je ne sais pas si les ions sont toujours solvatés (liéés dà des molécules d'eau) quand ils se rangent dans le champ. Ce qui est sûr, c'est que quand on met du sel (Na Cl) dans l'eau, la température descend. Donc, le sel formé doit être chaud.

Non cela ne fonctionnera pas : les ions restent toujours solvatés. Et il n'y a aucune chance de séparer des quantités d'ions ainsi, enfin à mon avis.

[ecolami]

Je viens de tomber sur ça par hasard, plus ou moins en rapport:
http://centrale-e-osmose.e-monsite.com/

Bonsoir,
La centrale a osmose est une idée géniale qui nécessite juste d'avoir une arrivée d'eau douce à la mer. Elle fonctionne en permanence, chose assez rare parmi les énergies renouvelables.
Pour le moment il semble que seuls les norvégiens aient construit ce prototype. Les membranes d'osmose restent trés chères aujourd'hui mais si ce genre de centrale se répandait leur prix baisserait surement beaucoup.
Cette énergie est bien plus prometteuse que toute les autres. L'idéal étant de poursuivre aussi le développement des autres sources d'énergie et de confier aux centrales osmotiques et à l'hydroélectricité le rôle de source tampon pour lisser les pics de consommation. J'ignore si la géothermie profonde pourrait aussi contribuer. On pourrait alors, rêvons un peu, n'avoir que des énergies non polluantes.
En fait dans les énergies renouvelables la plupart exploitent l'énergie solaire de façon plus ou moins détournée, certaines l'énergie des marées ( aux dépends du couple Terre-Lune) et les dernières la chaleur de la terre qui est en fait le résultat de désintégrations radioactives dispersée.

[ecolami]

Bonjour
Voilà une autre idée.
Quand on approche deux électrodes chargées d'un verre d'eau salée , une partie des ions se rangent dans le verre à gauche et à droite. On enlève l'eau avant d'écarter les électrodes. Les ions réagissent entre eux pour produire du sel. Et l'eau est un peu moins salée. J'essaie de faire des calculs. Mais je ne sais pas si les ions sont toujours solvatés (liéés dà des molécules d'eau) quand ils se rangent dans le champ. Ce qui est sûr, c'est que quand on met du sel (Na Cl) dans l'eau, la température descend. Donc, le sel formé doit être chaud.

Bonne journée.

Luc

Bonsoir,
Je ne comprends pas bien le but de ce montage et il me fait penser à l'électrodialyse.
Dans ta description tu "approche des électrodes d'un verre d'eau salée mais sans les tremper dedans?? Ensuite tu enlève l'eau (sic) et tu trouve le moyen d'avoir des ions mais OU peuvent-ils être puisque tu as enlevé l'eau???
Avec un électrolyseur a deux membranes poreuses tu peut obtenir un compartiment enrichi en soude, un autre appauvri en sel et le dernier enrichi en acide chlorhydrique. (ce n'est pas une électrodialyse au sens industriel puisque les membranes ne sont pas actives (=anionique ou cationique). Cette méthode ne peut générer de l'eau déminéralisée.

[Lucky]

Bonjour

J'ai travaillé il y a longtemps dans un laboratoire de recherche (Solvay). Des essais étaient faits pour récupérer les ions dans les eaux usées. A l'aide d'électrodes en feutre de carbone (très grandes surfaces par unité de volume). Le problème était de ne pouvoir utiliser que des tensions faibles. Sous peine de faire l'électrolyse de l'eau. Quelques volts à peine.

J'ai trouvé dans un vieux livre de physique une expérience qualitative attribuée à Arrhénius. C'est lui qui, en 1882, a révélé l'existence des ions dans les solutions de sel. Il relie deux vases (en verre?) contenant une solution de KCl par un siphon amorcé. Et approche une électrode chargée + d'un des deux vases. Il y a excès de Cl- dans ce vase. Et excès de K+ dans l'autre.

J'ai pensé que des électrodes isolées pourraient être utilisées pour "sortir" les ions de l'eau. Avec de plus fortes tensions.
J'ai cherché dans la littérature scientifique. Je n'ai pas trouvé de référence d'essais dans ce sens.
Pour la solvatation des ions agglutinés contre l'isolant des électrodes, je n'ai pas non plus trouvé de références. Merci si vous en avez.

Luc

[brusicor02]

Bonjour à tous,

Je vais peut-être passer pour un rigolo, mais le cellophane est une membrane semi-perméable
Mais a quoi ? Etant donné que sur cette page, il est mentionné que le cellophane laisse passer le glucose : http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellophane
Alors que sur cette vidéo, on voit bien le contraire : http://www.dailymotion.com/video/xbcsrm ... YI30LVuw1Y

Bonne continuation dans ton projet Ecolami

L'expérience de TIPE ne peut pas réellement conclure que le glucose ne traverse pas la cellophane, vu que le mouvement osmotique allait de la solution la moins concentrée vers la plus concentrée.
Le glucose traverse bien la cellophane, c'est sur cette base qu'on fait les expériences sur la digestion : la cellophane représente la paroi de l'intestin grêle et on voit que le glucose passe et les grosses molécules comme l'amidon non.

[hadrien_f4inx]

J'ai pensé que des électrodes isolées pourraient être utilisées pour "sortir" les ions de l'eau. Avec de plus fortes tensions.
J'ai cherché dans la littérature scientifique. Je n'ai pas trouvé de référence d'essais dans ce sens.
Pour la solvatation des ions agglutinés contre l'isolant des électrodes, je n'ai pas non plus trouvé de références. Merci si vous en avez.

Bonjour,

En gros, ce que tu voudrais faire, c'est "pousser" les ions par un effet électrostatique, comme dans un condensateur électrique ?

Alors, oui, un champ électrostatique appliqué à une solution ionique aura tendance à provoquer une légère séparation des cations et des anions. Mais on parle bien d'une séparation légère voire infinitésimale : les différences de concentration induites sont largement inférieures à 1 pour 1000 ! Je n'ai malheureusement pas l'ordre de grandeur exact en tête, mais cela doit pouvoir se calculer.

A bientôt,
Hadrien

[chatelot16]

il est impossible de pousser tous les ions negatif d'un coté et les ions positif de l'autre ! chaque millimetre cube de liquide doit resterelectriquement equilibré , avec des + et des -

tout ce que l'electricité peut faire c'est faire circuler les ions ... si des ions + disparaissent a une electrode en faisant passer du courant dans l'electrode , c'est que d'autre ions + sont crée a l'autre electrode ... ou que des ions - font le voyage dans l'autre sens

une electrode derriere un isolant ne produit pas de changement de concentration dans le volume : juste une acumulation d'ion attiré par l'electrode a la limite du liquide sur une epaisseur microscopique ... et une absence des ion inverse sur la même epaisseur

le calcul serait interressant a faire : c'est comme les charge electrique a la surface des electrode d'un condensateur : la densité de ces charge depand uniquement du champs electrique en V/m et ce champs est limité par la reigidité electrique de l'isolant : si on met plus ça passe a travers

si l'isolant est le recipient en verre ... on connait la rigidité dielectrique , donc le champs electrique maxi : ça permet de calculer le nombre d'ion/mm2 qui seront collé ... reste a voir si cela fait juste une couche de molecule , ou si ça fait une epaisseur plus forte

[hadrien_f4inx]

il est impossible de pousser tous les ions negatif d'un coté et les ions positif de l'autre ! chaque millimetre cube de liquide doit resterelectriquement equilibré , avec des + et des -

Même s'il est effectivement impossible de pousser TOUS les ions négatifs d'un côté et les ions positifs de l'autre, un très léger déséquilibre reste possible. C'est même de cette manière que fonctionne un condensateur.

une electrode derriere un isolant ne produit pas de changement de concentration dans le volume : juste une acumulation d'ion attiré par l'electrode a la limite du liquide sur une epaisseur microscopique ... et une absence des ion inverse sur la même epaisseur

Effectivement, j'ai oublié de préciser que cette accumulation d'ions ne se faisait qu'en surface.

[brusicor02]

Créer un flux de charges en traversant une membrane, c'est ce que fait une mitochondrie.

[ecolami]

Bonsoir,
Toutes les cellules contiennent une turbine/ATPsynthase qui est assez extraordinaire. Mais on est bien loin de l'osmose!