Водоник је скоро савршено гориво за нашу планету. Једини проблем је што се на планети налази само у комбинацији са другим супстанцама. У свом чистом облику, водоника на Земљи има само 0,00005%. С тим у вези, питање пројектовања генератора водоника је веома релевантно. Не заборавите да је водоник бескрајан извор енергије, практично под нашим ногама.
Садржај
Уређај и принцип рада генератора водоника
Како то ради
Класични апарат за генерисање водоника укључује цев малог пречника, често кружног пресека.Испод њега су посебне ћелије са електролитом. Саме алуминијумске честице се налазе у доњем суду. Електролит у овом случају је погодан само за алкални тип. Изнад напојне пумпе је инсталиран резервоар, где се сакупља кондензат. Неки модели користе 2 пумпе. Температура се контролише директно у ћелијама.
Генератор добија гас из воде. Његов квалитет директно утиче на количину нечистоћа у готовом производу. Дакле, ако вода са високом концентрацијом страних јона уђе у генератор, онда ће прво морати да прође кроз филтер за деионизацију.
Ево како се одвија процес добијања гаса:
- Дестилат се дели на кисеоник (О) и водоник (Х) током процеса електролизе.
- О2 улази у резервоар за напајање и затим излази у атмосферу као нуспроизвод.
- Х2 се доводи у сепаратор, одвојен од воде, који се затим враћа у резервоар за напајање.
- Водоник се поново пропушта кроз мембрану за раздвајање, која извлачи преостали кисеоник из ње, а затим улази у хроматографску опрему.
метода електролизе
Као што је горе поменуто, у свету практично не постоје такви неисцрпни извори енергије као водоник. Не треба заборавити да се 2/3 Светског океана састоји од овог елемента, а у целом Универзуму Х2, заједно са хелијумом, заузима највећу запремину. Али да бисте добили чисти водоник, морате поделити воду на честице, а то није баш лако учинити.
Научници су након много година измислили трикове метода електролизе. Ова метода се заснива на постављању две металне плоче једна уз другу у води, које су повезане на извор високог напона.Затим се примењује снага - и велики електрични потенцијал заправо разбија молекул воде на компоненте, услед чега се ослобађају 2 атома водоника (ХХ) и 1 кисеоник (О).
Овај гас (ХХО) је добио име по аустралијском научнику Јулу Брауну, који је 1974. године патентирао стварање електролизера.
Горивна ћелија Станлеи Меиер
Научник из САД Стенли Мејер је измислио такву инсталацију која није користила јак електрични потенцијал, већ струје одређене фреквенције. Молекул воде осцилује у времену са променљивим електричним импулсима и улази у резонанцију. Постепено, добија снагу, што је довољно да се молекул раздвоји на компоненте. За такав утицај струје су десет пута мање него за рад стандардне јединице за електролизу.
ВАЖНО! Мејер је платио животом за свој изум. Убијен је, према гласинама, по налогу магната, јер би његов изум могао да убије нафтни бизнис у корену. Ипак, нека од научника достигнућа су сачувана, па његови савременици имају прилику да покушају да направе такве уређаје.
Предности Брауновог гаса као извора енергије
- Вода из које се добија ХХО присутна је на нашој планети у огромним количинама. Сходно томе, извори водоника су практично неисцрпни.
- Сагоревањем Брауновог гаса настаје водена пара. Може се поново кондензовати у течност и поново користити као сировина.
- Сагоревање ХХО не ослобађа никакве штетне супстанце у атмосферу и не ствара нуспроизводе осим воде. Можемо рећи да је Браунов гас еколошки најприхватљивије гориво на свету.
- Када се користи генератор водоника, ослобађа се водена пара.Његова количина је довољна да одржава удобну влажност у просторији дуго времена.
ВАЖНО! Водоник се такође може добити крекингом - рафинацијом нафте (ослобађа гас као нуспроизвод). Ова метода је јефтинија од добијања електролизом, али може доћи до потешкоћа у транспорту гаса. Поред тога, гас који се добија електролизом је много чистији од гаса који настаје пуцањем.
Обим генератора водоника
Х2 је модеран носилац енергије који се активно користи у многим индустријским областима. Ево само неколико:
- производња хлороводоника (ХЦ)л;
- производња горива за ракетне бацаче;
- производња амонијака;
- обрада метала и сечење на њему;
- развој ђубрива за приградска подручја;
- синтеза азотне киселине;
- стварање метил алкохола;
- прехрамбена индустрија;
- производња хлороводоничне киселине;
- стварање система "топлог пода".
Поред тога, ХХО је постао веома користан у свакодневном животу, међутим, са резервом. Пре свега, користи се за аутономне системе грејања. Поред тога, Браунов гас се додаје у бензин у покушају да се превари мотор и уштеди на гориву.
Оба случаја имају своје карактеристике. Дакле, када организујете грејање куће, морате узети у обзир да је температура сагоревања ХХО за ред величине виша од оне код метана. С тим у вези, потребно је купити посебан скупи котао са млазницом отпорном на топлоту. У супротном, власник и његова кућа биће у знатној опасности.
Што се тиче употребе генератора у аутомобилу, понекад систем може да ради - ако је правилно дизајниран. Али скоро је немогуће пронаћи идеалне параметре или фактор појачања снаге.Поред тога, није сасвим јасно колико ће се живот мотора смањити, а његова замена коштаће прилично пени.
Шта је потребно за прављење горивне ћелије код куће
Стварање водоничне јединице код куће није лак задатак. Морате се наоружати не само бројним алатима, већ и релевантним знањем, као и дијаграмима.
Пројектовање генератора водоника: дијаграми и цртежи
Уређај се састоји од реактора са уграђеним електродама, ПВМ генератора за напајање, хидрозаптивке, жица и црева која повезују конструкцију. До данас је познато неколико шема електролизера, где се плоче или цеви користе као електроде.
Популарни су и уређаји за суву електролизу. За разлику од класичне верзије, у овој јединици плоче се не постављају у посуду са течношћу, већ се сама вода усмерава у отвор између равних електрода.
Избор материјала за израду генератора водоника
Да бисте направили генератор код куће, нису потребни посебни и необични алати. Ево шта треба да припремите:
- ножна тестера за рад са металним производима;
- бушилица и бушилице за то;
- сет кључева;
- равни и прорезни одвијачи;
- угаона брусилица ("брусилица") са кругом за сечење метала;
- мултиметар и мерач протока;
- лењир;
- маркер.
ДИИ генератор водоника: упутства
Процес почиње стварањем ћелије за производњу водоника. Што се тиче димензија, требало би да буде нешто мање од унутрашњих параметара дужине и ширине кућишта генератора. По висини је 2/3 висине главног објекта. Ћелија је израђена од текстолита или плексигласа (дебљина зида 5-7 мм).Да би се то урадило, 5 плоча се исече на величину, од којих је залепљен правоугаоник, а његов доњи део није затворен ничим.
Користећи брусилицу, плоче електрода се изрезују из лима од нерђајућег челика. По величини, треба да буду 10-20 мм мањи од бочних зидова.
ВАЖНО! Да бисте добили довољно ХХО, нерђајући челик треба брушити са обе стране.
У свакој плочи потребно је избушити 2 рупе: за довод воде у простор између електрода и за уклањање Брауновог гаса.
У зидове од лесонита уметнута је арматура за довод воде и гаса. Спојеви на којима су причвршћени пажљиво су третирани заптивачем. У један од провидних делова тела се постављају клинови, а затим се полажу електроде.
ВАЖНО! Раван плочастих електрода мора бити равна, иначе елементи могу изазвати кратак спој.
Плоче се одвајају од бочних страна реактора помоћу о-прстенова, који могу бити направљени од силикона, паронита или другог материјала. Након постављања последње плоче, монтира се заптивни прстен, након чега се генератор затвара другим зидом од лесонита. Добијена структура је причвршћена подлошкама и матицама.
Генератор је повезан са резервоаром за воду и бубблером помоћу полиетиленских црева. Контактне подлоге електрода су међусобно повезане, након чега се на њих повезује напајање. Ћелија се напаја помоћу ПВМ генератора.
Водоник код куће: има ли користи
Одмах напомињемо: неисплативо је користити генератор водоника за загревање куће.Потрошићете више струје ослобађајући чист Х2 него што ћете добити енергију сагоревањем. Дакле, за 1 кВ топлоте троши се 2 кВ електричне енергије, односно нема користи. Лакше је инсталирати код куће електрични котлови.
За замену 1 литара бензина за аутомобил биће потребно 4766 литара чистог водоника или 7150 литара детонирајућег гаса, од чега је 1/3 кисеоник. До сада, чак ни најбољи умови на свету нису развили јединицу способну да пружи такве перформансе.
Одржавање генератора водоника
Опрема се мора пажљиво одржавати. Стручњаци саветују да се придржавате следећих савета:
- немојте сами побољшавати или модификовати генератор, чак и ако имате професионални инжењерски цртеж;
- препоручује се уградња посебних температурних сензора унутар измењивача топлоте на опрему, што ће омогућити контролу процеса прегревања воде;
- запорни вентили се могу уградити у горионик и повезати са температурним сензором. Ово ће омогућити да се уређај правилно охлади.
Самостални генератор вам омогућава да добијете водоник, али се углавном користи за експерименте и гасно заваривање. За загревање значајне структуре, ефикасност уређаја једноставно није довољна. И у исто време, не треба заборавити ниску ефикасност уређаја, као и гњаважу и трошкове његовог склапања.
Слични чланци:
