Wasserstoff - der nahezu perfekte Kraftstoff für unseren Planeten. Das Problem ist nur, dass es auf der Erde nur in Kombination mit anderen Stoffen vorkommt. In seiner reinen Form beträgt der Wasserstoffanteil auf der Erde nur 0,00005 %. In diesem Zusammenhang ist der Bau von Wasserstoffgeneratoren ein heißes Thema. Vergessen wir nicht, dass Wasserstoff eine unerschöpfliche Energiequelle ist, die praktisch unter unseren Füßen liegt.
Inhalt
Konstruktion und Betrieb eines Wasserstoffgenerators
Wie es funktioniert
Der klassische Wasserstoffgenerator besteht aus einem Rohr mit geringem Durchmesser, das häufig einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Darunter befinden sich spezielle Zellen mit einem Elektrolyt. Die Aluminiumpartikel selbst befinden sich im unteren Gefäß. Der Elektrolyt ist in diesem Fall nur vom alkalischen Typ. Über der Förderpumpe befindet sich ein Behälter, in dem das Kondensat gesammelt wird. Bei einigen Modellen werden 2 Pumpen verwendet. Die Temperatur wird direkt in den Zellen geregelt.
Der Generator gewinnt das Gas aus dem Wasser. Seine Qualität wirkt sich direkt auf die Menge der Verunreinigungen im Endprodukt aus. Wenn Wasser mit einer hohen Konzentration an Fremdionen in den Generator gelangt, muss es zunächst durch einen Entionisierungsfilter laufen.
So funktioniert der Prozess der Gasproduktion:
- Das Destillat wird in einem Elektrolyseprozess in Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) gespalten.
- Das O2 gelangt in den Speisetank und entweicht dann als Nebenprodukt in die Atmosphäre.
- Das H2 wird dem Abscheider zugeführt und vom Wasser getrennt, das dann wieder in den Speisetank gelangt.
- Der Wasserstoff wird erneut durch eine Trennmembran geleitet, die den Restsauerstoff entfernt, und gelangt dann in die Chromatographieausrüstung.
Elektrolyse-Verfahren
Wie bereits erwähnt, gibt es kaum eine Energiequelle auf der Welt, die so unerschöpflich ist wie Wasserstoff. Es sollte nicht vergessen werden, dass die Weltmeere zu 2/3 aus diesem Element bestehen und H2 zusammen mit Helium das größte Volumen im Universum einnimmt. Aber um reinen Wasserstoff zu erhalten, muss man Wasser in Partikel aufspalten, und das ist nicht so einfach zu bewerkstelligen.
Wissenschaftler haben nach jahrelanger Tüftelei eine Erfindung gemacht eine Methode der Elektrolyse.. Die Methode beruht darauf, dass zwei Metallplatten in geringem Abstand voneinander in Wasser gelegt werden, die an eine Hochspannungsquelle angeschlossen sind. Dann wird Strom angelegt - und ein großes elektrisches Potenzial spaltet das Wassermolekül tatsächlich in seine Bestandteile auf, was zur Freisetzung von 2 Wasserstoffatomen (HH) und 1 Sauerstoffatom (O) führt.
Dieses Gas (HHO) wurde nach dem australischen Wissenschaftler Yull Brown benannt, der die Entwicklung des Elektrolyseurs 1974 patentieren ließ.
Die Brennstoffzelle von Stanley Meyer
Der US-Wissenschaftler Stanley Meyer erfand eine Maschine, die Ströme mit einer bestimmten Frequenz anstelle eines starken elektrischen Potenzials nutzte. Das Wassermolekül schwingt im Takt der wechselnden elektrischen Impulse und tritt in Resonanz. Nach und nach gewinnt es an Kraft, die ausreicht, um das Molekül in seine Bestandteile zu zerlegen. Für diese Behandlung wird ein Strom benötigt, der zehnmal niedriger ist als der, der für das Funktionieren eines herkömmlichen Elektrolysegeräts erforderlich ist.
WICHTIG! Meyer hat für seine Erfindung mit dem Leben bezahlt. Man munkelt, dass er auf Geheiß der Tycoons getötet wurde, da seine Erfindung das Ölgeschäft auf der Stelle beendet hätte. Nichtsdestotrotz hat ein Teil des Know-hows des Wissenschaftlers überlebt, so dass seine Zeitgenossen die Möglichkeit haben, zu versuchen, solche Geräte zu bauen.
Die Vorteile von Brown's Gas als Energiequelle
- Wasser, aus dem HHO gewonnen wird, ist auf unserem Planeten in großen Mengen vorhanden. Die Wasserstoffquellen sind also praktisch unerschöpflich.
- Bei der Verbrennung von Browns Gas entsteht Wasserdampf. Es kann wieder zu einer Flüssigkeit kondensiert und erneut als Rohstoff verwendet werden.
- Bei der Verbrennung von HHO werden keine Schadstoffe in die Atmosphäre freigesetzt und es entstehen außer Wasser keine Nebenprodukte. Man kann sagen, dass Browns Gas der umweltfreundlichste Kraftstoff der Welt ist.
- Durch die Verwendung eines Wasserstoffgenerators wird Wasserdampf freigesetzt. Die Dampfmenge reicht aus, um einen Raum für lange Zeit feucht zu halten.
WICHTIG! Wasserstoff kann auch durch Cracken gewonnen werden - Ölraffination (das Gas wird als Nebenprodukt freigesetzt). Diese Methode ist billiger als die Elektrolyse, aber es kann schwierig sein, das Gas zu transportieren. Außerdem ist das durch Elektrolyse erzeugte Gas viel sauberer als das durch Cracken erzeugte Gas.
Verwendung eines Wasserstoffgenerators
H2 ist ein moderner Energieträger, der in vielen industriellen Anwendungen aktiv genutzt wird. Um nur einige zu nennen:
- Chlorwasserstoff (HC)l-Produktion;
- Herstellung von Treibstoff für Raketensysteme;
- Produktion von Ammoniak;
- Metallverarbeitung und -zerspanung
- Entwicklung von Düngemitteln für Datscha-Parzellen;
- Salpetersäure-Synthese;
- Herstellung von Methylalkohol;
- Lebensmittelindustrie;
- Produktion von Salzsäure;
- Erstellung von Fußbodenheizungssystemen.
Darüber hinaus hat sich HHO auch im Haushalt als sehr nützlich erwiesen, wenn auch mit Vorbehalten. In erster Linie wird es für autonome Heizsysteme verwendet. Außerdem wird dem Benzin Browns Gas zugesetzt, um den Motor zu betrügen und Kraftstoff zu sparen.
In beiden Fällen gibt es Eigenheiten. Bei der Organisation der Hausheizung sollte man zum Beispiel berücksichtigen, dass die Verbrennungstemperatur von HHO um eine Größenordnung höher ist als die von Methan. Es ist daher notwendig, einen speziellen, teuren Kessel mit einer hitzebeständigen Düse zu kaufen. Andernfalls sind der Eigentümer und sein Haus in erheblicher Gefahr.
Was den Einsatz eines Generators in einem Auto betrifft, so kann das System manchmal funktionieren - wenn es richtig konzipiert ist. Aber es ist fast unmöglich, die idealen Parameter oder den idealen Leistungssteigerungsfaktor zu finden. Außerdem ist nicht klar, wie sehr sich die Lebensdauer des Motors verkürzt, und sein Austausch wird eine Menge Geld kosten.
Was man für den Bau einer Brennstoffzelle zu Hause braucht
Der Bau einer Wasserstoffanlage zu Hause ist keine leichte Aufgabe. Sie müssen sich nicht nur mit einer Reihe von Werkzeugen, sondern auch mit den entsprechenden Kenntnissen und Schaltplänen ausstatten.
Entwurf eines Wasserstoffgenerators: Schaltpläne und Zeichnungen
Das Gerät besteht aus einem Reaktor mit eingebauten Elektroden, einem PWM-Generator für die Stromversorgung, einem Wassertor, Drähten und Schläuchen zur Verbindung der Struktur. Es gibt mehrere bekannte Elektrolyseure, die Platten oder Röhren als Elektroden verwenden.
Auch Trockenelektrolyseure sind beliebt. Anders als bei der klassischen Version befinden sich bei diesem Gerät nicht die Platten in einem Tank mit Flüssigkeit, sondern das Wasser selbst wird in einen Spalt zwischen den flachen Elektroden geleitet.
Auswahl der Materialien für den Bau eines Wasserstoffgenerators
Für den Bau eines Generators zu Hause sind keine speziellen und ungewöhnlichen Werkzeuge erforderlich. Hier ist, was Sie vorbereiten müssen:
- eine Bügelsäge für die Bearbeitung von Metallprodukten;
- eine Bohrmaschine und Bohrer;
- einen Satz Schraubenschlüssel;
- einen Schlitzschraubendreher und einen Schlitzschraubendreher;
- Winkelschleifer (Schleifer) mit einer Metalltrennscheibe;
- Multimeter und Durchflussmesser;
- Herrscher;
- Markierung.
Wasserstoffgenerator mit eigenen Händen: Anleitung
Der Prozess beginnt mit der Schaffung einer Wasserstoffproduktionszelle. Die Abmessungen der Zelle sollten etwas geringer sein als die innere Länge und Breite des Generatorkörpers. Sie ist 2/3 so hoch wie das Hauptgehäuse. Die Zelle besteht aus Textolith oder Plexiglas (Wandstärke 5-7 mm). Dazu werden 5 Platten zugeschnitten, aus denen ein Rechteck geklebt wird, dessen unterer Teil in keiner Weise abgedeckt ist.
Schneiden Sie die Elektrodenplatten mit einer Schleifmaschine aus einem Edelstahlblech aus. Ihre Größe sollte 10-20 mm kleiner sein als die der Seitenwände.
WICHTIG! Um eine ausreichende Menge an HHO zu erhalten, sollte der Edelstahl auf beiden Seiten geschliffen werden.
In jede Platte müssen zwei Löcher gebohrt werden, eines für die Zufuhr von Wasser in den Raum zwischen den Elektroden und das andere für die Ableitung des Brownschen Gases.
Die Anschlüsse für den Wassereinlass und den Gasauslass werden in die Wände des Organzas gesteckt. Die Verbindungsstellen werden sorgfältig mit Dichtungsmasse abgedichtet. Setzen Sie die Stifte in eines der durchsichtigen Gehäuseteile und verlegen Sie dann die Elektroden.
WICHTIG! Die Ebenheit der Plattenelektroden muss gleichmäßig sein, sonst können die Elemente einen Kurzschluss verursachen.
Die Platten werden mit Dichtungsringen, die aus Silikon, Paronit oder einem anderen Material bestehen können, von den Reaktorseiten gelöst. Nach dem Einbau der letzten Platte wird der Dichtungsring angebracht und der Generator mit der zweiten organolithischen Wand abgedeckt. Die so entstandene Konstruktion wird mit Unterlegscheiben und Muttern befestigt.
Der Generator ist über Polyethylenschläuche mit dem Wassertank und dem Bubbler verbunden. Die Elektrodenpads werden miteinander verbunden, danach wird die Stromversorgung angeschlossen. Die Zelle wird von einem PWM-Generator gespeist.
Wasserstoff zu Hause: Gibt es einen Nutzen?
Es ist nicht rentabel, einen Wasserstoffgenerator zum Heizen zu verwenden. Sie verbrauchen mehr Strom, um reines H2 zu emittieren, als Sie nach der Verbrennung von H2 an Energie gewinnen. Für 1 kW Wärme werden also 2 kW Strom verbraucht, d.h. es entsteht kein Nutzen. Es ist einfacher, zu Hause eines der folgenden Systeme zu installieren Elektroheizkessel.
Um 1 Liter Benzin für ein Auto zu ersetzen, bräuchte man 4766 Liter reinen Wasserstoff oder 7150 Liter rasselndes Gas, von dem 1/3 Sauerstoff ist. Bisher haben noch nicht einmal die besten Köpfe der Welt ein Gerät entwickelt, das eine solche Leistung erbringen kann.
Wartung von Wasserstoffgeneratoren
Die Geräte müssen sorgfältig gewartet werden. Fachleute raten, die folgenden Tipps zu befolgen:
- verbessern oder verändern Sie den Generator nicht selbst, auch nicht mit einer professionellen technischen Zeichnung;
- Es wird empfohlen, spezielle Temperatursensoren an den Geräten im Inneren des Wärmetauschers zu installieren, mit denen die Überhitzung des Wassers überwacht werden kann;
- kann ein Absperrventil in den Brenner eingebaut und an einen Temperaturfühler angeschlossen werden. Dadurch kann das Gerät normal abkühlen.
Ein selbstgebauter Generator kann Wasserstoff erzeugen, aber er wird hauptsächlich für Experimente und zum Gasschweißen verwendet. Um ein großes Gebäude zu beheizen, reicht die Effizienz des Geräts einfach nicht aus. Nicht zu vergessen sind der geringe Wirkungsgrad des Geräts sowie der Aufwand und die Kosten für den Zusammenbau.
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