Hydrogen er et nesten perfekt drivstoff for planeten vår. Det eneste problemet er at det finnes på planeten bare i kombinasjon med andre stoffer. I sin rene form er hydrogen på jorden bare 0,00005 %. I denne forbindelse er spørsmålet om utforming av hydrogengeneratorer veldig relevant. Ikke glem at hydrogen er en endeløs energikilde, praktisk talt under føttene våre.
Innhold
Enheten og prinsippet for drift av hydrogengeneratoren
Hvordan det fungerer
Det klassiske apparatet for å generere hydrogen inkluderer et rør med liten diameter, ofte med et sirkulært tverrsnitt.Under den er det spesielle celler med elektrolytt. Selve aluminiumpartiklene befinner seg i det nedre karet. Elektrolytten i dette tilfellet er kun egnet for den alkaliske typen. En tank er installert over matepumpen, hvor kondensat samles opp. Noen modeller bruker 2 pumper. Temperaturen styres direkte i cellene.
Generatoren får gass fra vannet. Kvaliteten påvirker direkte mengden urenheter i det ferdige produktet. Så hvis vann med høy konsentrasjon av fremmede ioner kommer inn i generatoren, må det først passere gjennom et avioniseringsfilter.
Her er hvordan prosessen med å skaffe gass foregår:
- Destillatet spaltes i oksygen (O) og hydrogen (H) under elektrolyseprosessen.
- O2 kommer inn i fôrtanken og slipper deretter ut i atmosfæren som et biprodukt.
- H2 tilføres separatoren, separert fra vannet, som deretter går tilbake til tilførselstanken.
- Hydrogen føres på nytt gjennom en skillemembran, som trekker ut det gjenværende oksygenet fra det, og går deretter inn i det kromatografiske utstyret.
elektrolysemetode
Som nevnt ovenfor er det praktisk talt ingen slike uuttømmelige energikilder i verden som hydrogen. Det bør ikke glemmes at 2/3 av verdenshavet består av dette elementet, og i hele universet opptar H2 sammen med helium det største volumet. Men for å få rent hydrogen må du splitte vann i partikler, og dette er ikke veldig lett å gjøre.
Forskere etter mange år med triks oppfunnet elektrolysemetode. Denne metoden er basert på å plassere to metallplater tett inntil hverandre i vann, som er koblet til en høyspentkilde.Deretter tilføres strøm - og et stort elektrisk potensial bryter faktisk vannmolekylet i komponenter, som et resultat av at 2 hydrogenatomer (HH) og 1 oksygen (O) frigjøres.
Denne gassen (HHO) ble oppkalt etter den australske forskeren Yull Brown, som i 1974 patenterte etableringen av en elektrolysator.
Stanley Meyer brenselcelle
En vitenskapsmann fra USA, Stanley Meyer, oppfant en slik installasjon som ikke brukte et sterkt elektrisk potensial, men strømmer med en viss frekvens. Vannmolekylet svinger i takt med de skiftende elektriske impulsene og går inn i resonans. Gradvis får den kraft, noe som er nok til å skille molekylet i komponenter. For en slik påvirkning er strømmen ti ganger mindre enn for driften av en standard elektrolyseenhet.
VIKTIG! Meyer betalte med livet for sin oppfinnelse. Han ble drept, ifølge ryktene, etter ordre fra magnatene, siden oppfinnelsen hans kunne drepe oljevirksomheten i knoppen. Likevel er noen av vitenskapsmannens prestasjoner bevart, så hans samtidige har muligheten til å prøve å lage slike enheter.
Fordeler med Browns gass som energikilde
- Vannet som HHO er hentet fra er tilstede på planeten vår i enorme mengder. Følgelig er kildene til hydrogen praktisk talt uuttømmelige.
- Forbrenningen av Browns gass produserer vanndamp. Det kan kondenseres på nytt til en væske og brukes som råmateriale igjen.
- Forbrenningen av HHO frigjør ingen skadelige stoffer til atmosfæren og danner ikke andre biprodukter enn vann. Vi kan si at Browns gass er det mest miljøvennlige drivstoffet i verden.
- Ved bruk av hydrogengenerator frigjøres vanndamp.Mengden er nok til å opprettholde en behagelig fuktighet i rommet i lang tid.
VIKTIG! Hydrogen kan også oppnås ved cracking - oljeraffinering (frigjør gass som et biprodukt). Denne metoden er billigere enn å oppnå ved elektrolyse, men det kan være vanskeligheter med å transportere gassen. I tillegg er gassen som produseres ved elektrolyse mye renere enn den som produseres ved cracking.
Omfanget av hydrogengeneratoren
H2 er en moderne energibærer som brukes aktivt i mange industriområder. Her er bare noen få:
- produksjon av hydrogenklorid (HC)l;
- produksjon av drivstoff til rakettkastere;
- produksjon av ammoniakk;
- metallbearbeiding og kutting på den;
- utvikling av gjødsel for forstadsområder;
- syntese av salpetersyre;
- etablering av metylalkohol;
- mat industri;
- produksjon av saltsyre;
- opprettelse av "varme gulv"-systemer.
I tillegg har HHO blitt svært nyttig i hverdagen, dog med forbehold. Først av alt brukes den til autonome varmesystemer. I tillegg tilsettes Browns gass til bensin i et forsøk på å lure motoren og spare drivstoff.
Begge tilfeller har sine egne egenskaper. Så når du organiserer hjemmeoppvarming, må du ta hensyn til at forbrenningstemperaturen til HHO er en størrelsesorden høyere enn for metan. I denne forbindelse er det nødvendig å kjøpe en spesiell dyr kjele med en varmebestandig dyse. Ellers vil eieren og huset hans være i betydelig fare.
Når det gjelder bruken av en generator i en bil, kan noen ganger systemet fungere - hvis det er designet riktig. Men det er nesten umulig å finne ideelle parametere eller en effektforsterkningsfaktor.I tillegg er det ikke helt klart hvor mye motorens levetid vil reduseres, og utskifting av den vil koste en pen krone.
Hva skal til for å lage en brenselcelle hjemme
Å lage en hydrogenenhet hjemme er ikke en lett oppgave. Du må bevæpne deg ikke bare med en rekke verktøy, men også med relevant kunnskap, så vel som diagrammer.
Designe en hydrogengenerator: diagrammer og tegninger
Enheten består av en reaktor med installerte elektroder, en PWM-generator for strømforsyning, en vanntetning, ledninger og slanger som forbinder strukturen. Til dags dato er flere skjemaer av elektrolysatorer kjent, hvor plater eller rør brukes som elektroder.
Tørre elektrolyseapparater er også populære. I motsetning til den klassiske versjonen, i denne enheten, er ikke platene plassert i en beholder med væske, men selve vannet ledes inn i gapet mellom de flate elektrodene.
Valg av materialer for konstruksjon av en hydrogengenerator
For å lage en generator hjemme, trengs ingen spesielle og uvanlige verktøy. Her er det du trenger for å forberede:
- baufil for arbeid med metallprodukter;
- bore og bore for det;
- sett med skiftenøkler;
- flate og slissede skrutrekkere;
- vinkelsliper ("sliper") med en sirkel for å kutte metall;
- multimeter og strømningsmåler;
- Hersker;
- markør.
DIY hydrogengenerator: instruksjoner
Prosessen starter med opprettelsen av en hydrogenproduksjonscelle. Når det gjelder dimensjoner, bør det være litt mindre enn de interne parameterne for lengden og bredden på generatorhuset. I høyden er det 2/3 av høyden på hovedbygningen. Cellen er laget av tekstolitt eller pleksiglass (veggtykkelse 5-7 mm).For å gjøre dette kuttes 5 plater i størrelse, hvorfra et rektangel er limt, og den nedre delen er ikke lukket av noe.
Ved hjelp av en kvern kuttes elektrodeplater ut av en rustfri stålplate. I størrelse skal de være 10–20 mm mindre enn sideveggene.
VIKTIG! For å få nok HHO bør rustfritt stål slipes på begge sider.
I hver plate er det nødvendig å bore 2 hull: for å tilføre vann til rommet mellom elektrodene og for å fjerne Browns gass.
Beslag for vannforsyning og gassavtrekk settes inn i hardboardveggene. Skjøtene der de ble festet er nøye behandlet med fugemasse. Pigger er installert i en av de gjennomsiktige kroppsdelene, og deretter legges elektrodene.
VIKTIG! Planet til plateelektrodene må være flatt, ellers kan elementene forårsake kortslutning.
Platene løsnes fra sidene av reaktoren ved hjelp av o-ringer, som kan være laget av silikon, paronitt eller annet materiale. Etter å ha lagt den siste platen, monteres en tetningsring, hvoretter generatoren lukkes med en andre hardboard-vegg. Den resulterende strukturen er festet med skiver og muttere.
Generatoren er koblet til en vanntank og en bobler ved hjelp av polyetylenslanger. Kontaktputene til elektrodene er sammenkoblet, hvoretter strøm kobles til dem. Cellen energiseres av en PWM-generator.
Hydrogen hjemme: er det noen fordel
Vi bemerker med en gang: det er ulønnsomt å bruke en hydrogengenerator for å varme opp et hus.Du vil bruke mer strøm på å frigjøre ren H2 enn du får energi fra å brenne den. Så for 1 kW varme brukes 2 kW elektrisitet, det vil si at det ikke er noen fordel. Enklere å installere hjemme noen av elektriske kjeler.
For å erstatte 1 liter bensin for en bil, kreves det 4766 liter rent hydrogen eller 7150 liter detonasjonsgass, hvorav 1/3 er oksygen. Så langt har ikke selv de beste hodene i verden utviklet en enhet som er i stand til å levere slik ytelse.
Vedlikehold av hydrogengeneratorer
Utstyret må vedlikeholdes nøye. Eksperter anbefaler å følge følgende tips:
- ikke forbedre eller modifisere generatoren selv, selv om du har en profesjonell ingeniørtegning;
- det anbefales å installere spesielle temperatursensorer inne i varmeveksleren på utstyret, som vil gjøre det mulig å kontrollere prosessen med vannoveroppheting;
- stengeventiler kan monteres i brenneren og kobles til temperaturføleren. Dette vil la apparatet avkjøles ordentlig.
En selvlaget generator lar deg få hydrogen, men den brukes hovedsakelig til eksperimenter og gassveising. For å varme opp en betydelig struktur er effektiviteten til enheten rett og slett ikke nok. Og samtidig bør man ikke glemme den lave effektiviteten til enheten, så vel som bryet og kostnadene ved å montere den.
Lignende artikler:
