Hur det fungerar?

Stage 1: Laddning (Charging)
Vad gör man när man har extra energi? Man lagrar det i batterier och det är vad denna delen av Sandbox planen handlar om. Vi använder överskottsenergi från när det är extra blåsigt eller soligt och vår gröna energikällor funkar extra bra. Vi för elen genom kablar till element i en stor isolerad sandlåda. Silikonsanden har en väldigt bra värmelagringskapacitet och därför kan den bli runt 1500 grader celsius varmt. Därför kan mycket energi i form av värme lagras. För att sprida värmen i hela sandlådan används en blandare så att hela är lika varmt och en del inte blir för varmt medan andra delar förblir kalla. Vi använder även en vibrator för att sanden ska vibrera vilket skapar extra friktion vilket i sin tur skapar värme.

Stage 3: Utvinning (Extracting)

Den varma sanden värmer upp vattnet i 3 olika vattenrör. Vattnet avdunstar av sandet och blir vattenånga. Vattenångan driver en turbin, vilket skapar rörelseenergi. Denna rörelseenergi driver en generator och energin omvandlas till elektrisk energi som är redo att utvinnas. Dessutom kommer vattenångan kondensera och bli kallt vatten igen. Detta vatten kan ledas tillbaka till sandlådan så att kretsloppet kan fortsätta. Vi fick mycket inspiration från kärnkraftverk som använder samma princip.

Miljö och hållbarhet

Vår innovation är helt ofarlig mot naturen eftersom det bara har sand och metaller och inga farliga ämnen. Jämför detta med vanliga batterier som använder ämne som litium. Grävning av litium påverkar många människors liv på ett negativt sätt, eftersom det är många barn som jobbar i farliga konditioner för låga lön. Med Sandbox kommer det ta mycket mindre resurser för att lagra energi, och vi tänker inte bryta mot mänskliga rättigheter.

Ekonomi

Vår idé kommer inte att vara speciellt dyr, sanden är inte dyr eftersom det bara är silikon sand vilket är väldigt vanligt. Metallen är det som drar mest från vår budget. Detta är dock bara en engångskostnad och driftskostnaderna är låga så därför kommer investeringen att löna sig. En annan grej som kan kosta är att gräva ner under marken. Men allting är värt kostnaderna eftersom vi kommer att skapa ett nytt sätt att lagra energi som inte förstår miljön eller klimatet. Pengarna går till en grön framtid!

 
Målgrupp
Det beror på hur stor sandboxen kommer att vara. Om den är mindre kan den ge energi till en liten stad som Lund t.ex. och om man bygger en större sandbox kan den ge energi till en hel region som t.ex. Skåne. Men vi tänker att börja hålla energi för storstäder som Malmö och Lund.

Säkerhet

För mycket tryck i ånge kretsen Vattnet rinner genom röret och blir ånga när det värms upp av den heta sanden. Om det finns ett stopp längre fram i kretsen så att ångan inte kan strömma vidare till turbinen, kan det leda till mycket hög tryck som bildas. Vi kan lösa det här genom att använda ett tryckavlastningsventil som automatiskt öppnar när ett senor har mätt att trycket har överstigit sin maximivärde. Då släpps ångan kontrollerat ut innan skada uppstår. För hög temperatur i sanden När sanden blir varmare kommer det alltid någon som ser till att allt går som det ska. Om sanden laddas med mer el än vad den kan tålas kommer sand-temperaturgivare skicka ett signal så att laddningen av sanden stänger av sig själv. Läckage från vattenröret Det finns såklart en risk att vattenröret kan gå sönder och börja läcka. Detta kan leda till att vattnet blir till ånga och har hög tryck. Som kan ta sönder hela systemet. Därför har vi tänkt runt detta. I vårt system så har vi tre olika rör och vattnet är fördelat bland dem. Detta gör att när en av rören går sönder kan hela systemet fortsätta att fungera och vi förlorar inte energi. Det gör att vi inte behöver stänga av hela systemet akut och har tid att planera om hur vi kan fixa problemet. Såklart om problemet är för dåligt har vi en akut knapp som stannar hela systemet.

Vad ska man göra om något blir fel

Eftersom sandbatterien kommer att vara under marken kan det vara svårt att komma fram till batterien om något blir fel. Det kan vara att det finns ett läckage eller att en sensor har slutat fungera, och behöver snabbt åtgärder för att fixas. Vi löser det genom att vi har en manuell nödstoppsbrytare som finns tillgängligt ovanför jorden där någon kan omedelbart stänga av laddningen och urladdningen, samt öppna en inspektionslucka där man kan få tillgång till sandbatterien så snabbt som möjligt. Sandboxen kommer att sitta under marken, så ifall den blir för varm och exploderar på grund av allt tryck. Så ifall den sprängs kommer inte den att förstöra annan infrastruktur. Dessutom kommer det ligga utanför stan. 

Problem-Lösning

Problem 1= Från början hade vi raka rör som gick från vänster och höger genom sanden men då behövde vi putta vattnet med kraft. Då försökte vi byta den till upp och ner rör men vi fick samma problem. Då tänkte vi ha en spiral som går ner för sandlådan men när den omvandlas till vattenånga då skulle den börja att stiger vilket vi inte ville ha. Då till sist tänkte vi att ha vatten från botten av lådan och då när den blir till vattenånga stiger den upp för spiralen så vi sparar energi för vi behöver inte använda kraft för att putta den. Anledningen till att vi använde en spiral istället för en rak rör var att rören skulle gå genom och värma fler mängder av sanden.

Problem 2= Trycket i rören när vattnet avdunstar ger mechanismen en explosionsrisk vilket är farligt för allt runt omkring, för att om det på något sätt läcker ut ur lådan så kommer det finnas 800℃ varm sand fylla utsidan av lådan, därför valde vi att vibrera sanden i en specifik frekvens så att det blir flytande sand vilket både kommer absorbera impacten av en tryck explosion men också hålla värmen av sanden på grund av friction. Explosionsrisken är däremot riktigt låg, för att sanden är så varm så stiger ångan snabbare så det finns konstant ångflöde.

Framtidsutsikter 

Vi tycker att Sandbox är framtiden, för att den använder enkla materialer som vatten och sand. Därför kommer det vara ganska billigt och kan finnas minst en i städer som Stockholm och Göteborg, men även i Lund. I framtiden kommer världen få mer och mer energi från förnybara källor som sol och vindkraft, till exempel. Dock är dessa källor beroende på många faktorer, och energin output kommer att fluktuera. Därför är det viktigt med vår idé- Sandbox. Med sandboxar runt om i världen kan vi lagra förnybar energi och använda den på dagar som det egentligen behövs. Vi vill skapa en bättre framtid, där världen inte behöver fossila bränslen, och istället använder bara förnybara källor. För att rädda världen har vi skapat Sandbox.