Vodík - téměř dokonalé palivo pro naši planetu. Jediným problémem je, že se na planetě vyskytuje pouze v kombinaci s jinými látkami. V čisté formě je na Zemi pouze 0,00005 % vodíku. V této souvislosti je konstrukce vodíkových generátorů žhavým tématem. Nezapomínejme, že vodík je nevyčerpatelný zdroj energie, který máme prakticky pod nohama.
Obsah
Konstrukce a provoz vodíkového generátoru
Jak to funguje
Klasický vodíkový generátor se skládá z trubice o malém průměru, často s kruhovým průřezem. Pod ním se nacházejí speciální články s elektrolytem. Samotné částice hliníku se nacházejí ve spodní nádobě. Elektrolyt je v tomto případě pouze alkalického typu. Nad napájecím čerpadlem je nádrž, ve které se shromažďuje kondenzát. U některých modelů se používají 2 čerpadla. Teplota je řízena přímo v buňkách.
Generátor získává plyn z vody. Jeho kvalita přímo ovlivňuje množství nečistot v konečném výrobku. Pokud se do generátoru dostane voda s vysokou koncentrací cizích iontů, musí nejprve projít deionizačním filtrem.
Takto funguje proces výroby plynu:
- Destilát se v procesu elektrolýzy štěpí na kyslík (O) a vodík (H).
- O2 vstupuje do napájecí nádrže a poté uniká do atmosféry jako vedlejší produkt.
- H2 se přivádí do odlučovače, kde se oddělí od vody, která pak proudí zpět do napájecí nádrže.
- Vodík je znovu veden přes separační membránu, která odstraní zbytkový kyslík, a poté vstupuje do chromatografického zařízení.
Metoda elektrolýzy
Jak bylo uvedeno výše, na světě téměř neexistují tak nevyčerpatelné zdroje energie jako vodík. Neměli bychom zapomínat, že světové oceány jsou ze 2/3 tvořeny tímto prvkem a H2 spolu s heliem zaujímá největší objem ve vesmíru. K získání čistého vodíku je však třeba rozdělit vodu na částice, což není příliš snadné.
Vědci po letech triků vynalezli. metoda elektrolýzy.. Metoda je založena na umístění dvou kovových desek ve vodě v malé vzdálenosti od sebe, které jsou připojeny ke zdroji vysokého napětí. Poté se přivede energie - a velký elektrický potenciál skutečně rozbije molekulu vody na jednotlivé složky, čímž se uvolní 2 atomy vodíku (HH) a 1 atom kyslíku (O).
Tento plyn (HHO) byl pojmenován po australském vědci Jullu Brownovi, který si v roce 1974 nechal elektrolyzér patentovat.
Palivový článek Stanleyho Meyera
Americký vědec Stanley Meyer vynalezl stroj, který místo silného elektrického potenciálu využíval proudy o určité frekvenci. Molekula vody kmitá v čase s měnícími se elektrickými impulsy a vstupuje do rezonance. Postupně získává sílu, která stačí k rozštěpení molekuly na jednotlivé složky. Toto ošetření vyžaduje desetkrát nižší proud, než jaký je nutný pro fungování standardní elektrolýzy.
DŮLEŽITÉ! Meyer za svůj vynález zaplatil životem. Proslýchá se, že byl zabit na příkaz magnátů, protože jeho vynález by na místě zničil ropný byznys. Přesto se některé vědcovo know-how zachovalo, takže jeho současníci mají možnost pokusit se takové přístroje vyrobit.
Výhody Brownova plynu jako zdroje energie
- Voda, z níž se HHO získává, je na naší planetě přítomna v obrovském množství. Zdroje vodíku jsou proto prakticky nevyčerpatelné.
- Při spalování Brownova plynu vzniká vodní pára. Může být opět zkondenzován na kapalinu a znovu použit jako surovina.
- Při spalování HHO se do ovzduší neuvolňují žádné znečišťující látky a kromě vody nevznikají žádné vedlejší produkty. Lze říci, že Brownův plyn je nejekologičtějším palivem na světě.
- Při použití vodíkového generátoru se uvolňuje vodní pára. Množství páry je dostatečné k tomu, aby udrželo v místnosti dostatečnou vlhkost po dlouhou dobu.
DŮLEŽITÉ! Vodík lze získat také krakováním - rafinací ropy (plyn se uvolňuje jako vedlejší produkt). Tato metoda je levnější než elektrolýza, ale může být obtížné plyn přepravovat. Kromě toho je plyn získaný elektrolýzou mnohem čistší než plyn získaný krakováním.
Použití vodíkového generátoru
H2 je moderní nosič energie, který se aktivně využívá v mnoha průmyslových aplikacích. Jmenujme alespoň některé z nich:
- výroba chlorovodíku (HC)l;
- výroba pohonných hmot pro raketové systémy;
- výroba amoniaku;
- zpracování a řezání kovů
- vývoj hnojiv pro pozemky dacha;
- syntéza kyseliny dusičné;
- vytvoření metylalkoholu;
- potravinářský průmysl;
- produkci kyseliny chlorovodíkové;
- vytváření systémů podlahového vytápění.
Kromě toho se HHO stalo velmi užitečným i v domácnosti, i když s výhradami. Především se používá pro samostatné topné systémy. Kromě toho se do benzinu přidává Brownův plyn, který se snaží ošidit motor a ušetřit palivo.
V obou případech existují zvláštnosti. Například při organizaci vytápění domácností je třeba vzít v úvahu, že teplota hoření HHO je řádově vyšší než teplota hoření metanu. Proto je nutné zakoupit speciální drahý kotel s žáruvzdornou tryskou. V opačném případě se majitel a jeho dům ocitnou ve značném nebezpečí.
Pokud jde o použití generátoru v autě, někdy může systém fungovat - pokud je správně navržen. Je však téměř nemožné najít ideální parametry nebo faktor zvýšení výkonu. Navíc není jasné, jak moc se zkrátí životnost motoru, a jeho výměna bude stát pěkný balík peněz.
Co je potřeba k výrobě palivového článku doma
Sestavit si doma vodíkovou jednotku není snadné. Musíte se vybavit nejen řadou nástrojů, ale také příslušnými znalostmi a schématy.
Konstrukce vodíkového generátoru: schémata a výkresy
Zařízení se skládá z reaktoru s instalovanými elektrodami, generátoru PWM pro napájení, vodní brány, vodičů a hadic spojujících konstrukci. Je známo několik elektrolyzérů, které jako elektrody používají desky nebo trubky.
Oblíbené jsou také suché elektrolyzéry. Na rozdíl od klasické verze nejsou v tomto přístroji desky umístěny v nádrži s kapalinou, ale samotná voda je vedena do mezery mezi plochými elektrodami.
Výběr materiálů pro stavbu vodíkového generátoru
K domácímu sestavení generátoru nejsou potřeba žádné speciální a neobvyklé nástroje. Zde je uvedeno, co je třeba připravit:
- pilku na železo pro práci s kovovými výrobky;
- vrtačku a vrtáky;
- sadu klíčů;
- plochý šroubovák a šroubovák s drážkou;
- úhlová bruska (bruska) s řezným kotoučem na kov;
- multimetr a průtokoměr;
- vládce;
- značka.
Vodíkový generátor vlastníma rukama: pokyny
Proces začíná vytvořením článku na výrobu vodíku. Rozměry buňky by měly být o něco menší než vnitřní délka a šířka tělesa generátoru. Je ve 2/3 výšky hlavního krytu. Buňka je vyrobena z textolitu nebo plexiskla (tloušťka stěny 5-7 mm). Za tímto účelem je vyříznuto 5 desek, z nichž je slepen obdélník, jehož spodní část není nijak zakryta.
Pomocí brusky vyřízněte z plechu z nerezové oceli elektrodové desky. Jejich velikost by měla být o 10-20 mm menší než boční stěny.
DŮLEŽITÉ! Aby bylo dosaženo dostatečného množství HHO, měla by být nerezová ocel oboustranně broušená.
Do každé desky je třeba vyvrtat dva otvory, jeden pro přívod vody do prostoru mezi elektrodami a druhý pro odvod Brownova plynu.
Do stěn organzy se zasunou přívody vody a výstupy plynu. Spoje v místech jejich spojení jsou pečlivě utěsněny tmelem. Umístěte kolíky do jednoho z průhledných krytů a poté pokračujte v pokládání elektrod.
DŮLEŽITÉ! Rovinnost elektrod desky musí být rovnoměrná, jinak by mohlo dojít ke zkratu.
Desky se oddělují od boků reaktoru pomocí těsnicích kroužků, které mohou být vyrobeny ze silikonu, paronitu nebo jiného materiálu. Po instalaci poslední desky se nasadí těsnicí kroužek a generátor se zakryje druhou organolitickou stěnou. Výsledná konstrukce se upevňuje pomocí podložek a matic.
Generátor je připojen k nádrži na vodu a bublinkovači pomocí polyethylenových hadic. Elektrodové podložky se vzájemně propojí a poté se připojí napájecí zdroj. Článek je napájen generátorem PWM.
Vodík v domácnosti: má to smysl
Použití vodíkového generátoru pro vytápění domácností se nevyplatí. Na vypouštění čistého H2 spotřebujete více elektřiny, než kolik energie získáte po jeho spálení. Na 1 kW tepla se tedy spotřebují 2 kW elektřiny, tj. žádný přínos. Je jednodušší nainstalovat si doma některý z těchto systémů elektrické kotle.
K nahrazení 1 litru benzinu pro automobil je třeba 4766 litrů čistého vodíku nebo 7150 litrů chrastícího plynu, z čehož 1/3 tvoří kyslík. Ani nejlepší mozky na světě dosud nevyvinuly jednotku, která by byla schopna takovou kapacitu vyrobit.
Údržba vodíkových generátorů
Zařízení musí být pečlivě udržováno. Odborníci doporučují dodržovat následující tipy:
- nevylepšujte ani neupravujte generátor sami, a to ani s odborným technickým výkresem;
- Doporučuje se instalovat na zařízení uvnitř výměníku tepla speciální teplotní čidla, která umožní sledovat přehřátí vody;
- do hořáku lze nainstalovat uzavírací ventil a připojit jej k teplotnímu čidlu. Tím se spotřebič normálně ochladí.
Domácí generátor může vyrábět vodík, ale používá se hlavně k pokusům a svařování plynem. Pro vytápění velké budovy účinnost jednotky jednoduše nestačí. Neměli byste zapomínat ani na nízkou účinnost zařízení, stejně jako na obtíže a náklady na jeho montáž.
Související články:
