El hidrógeno, casi el combustible perfecto para nuestro planeta. El único problema es que sólo se da en el planeta en combinación con otras sustancias. En su forma pura, el hidrógeno en la Tierra sólo tiene un 0,00005%. En este contexto, la construcción de generadores de hidrógeno es un tema candente. No olvidemos que el hidrógeno es una fuente de energía inagotable, prácticamente bajo nuestros pies.
Contenido
- 1 La estructura y el principio de un generador de hidrógeno
- 2 Para qué sirve un generador de hidrógeno
- 3 Qué se necesita para hacer una pila de combustible en casa
- 4 Generador de hidrógeno con tus propias manos: instrucciones
- 5 Hidrógeno en casa: ¿hay algún beneficio?
- 6 Mantenimiento del generador de hidrógeno
Diseño y funcionamiento del generador de hidrógeno
Cómo funciona
El generador de hidrógeno clásico consiste en un tubo de pequeño diámetro, a menudo de sección circular. Debajo de él, hay celdas especiales con un electrolito. Las partículas de aluminio se encuentran en el recipiente inferior. El electrolito en este caso es sólo de tipo alcalino. Encima de la bomba de alimentación hay un depósito donde se recoge el condensado. En algunos modelos se utilizan 2 bombas. La temperatura se controla directamente en las celdas.
El generador obtiene el gas del agua. Su calidad afecta directamente a la cantidad de impurezas en el producto final. Si el agua con una alta concentración de iones extraños entra en el generador, tiene que pasar primero por un filtro de desionización.
Así es como funciona el proceso de producción de gas:
- El destilado se divide en oxígeno (O) e hidrógeno (H) en un proceso de electrólisis.
- El O2 entra en el tanque de alimentación y luego escapa a la atmósfera como subproducto.
- El H2 se entrega al separador y se separa del agua, que vuelve a fluir hacia el tanque de alimentación.
- El hidrógeno vuelve a pasar por una membrana de separación que elimina el oxígeno residual y luego entra en el equipo de cromatografía.
Método de electrólisis
Como se ha mencionado anteriormente, casi no hay fuentes de energía en el mundo tan inagotables como el hidrógeno. No hay que olvidar que los océanos del mundo están compuestos en sus dos terceras partes por este elemento y que el H2, junto con el helio, ocupa el mayor volumen del universo. Pero para obtener hidrógeno puro, hay que dividir el agua en partículas, y no es muy fácil hacerlo.
Los científicos, después de años de engaños, han inventado un método de electrólisis.. El método se basa en la colocación de dos placas metálicas en el agua a poca distancia entre sí, que se conectan a una fuente de alta tensión. A continuación, se aplica energía y un gran potencial eléctrico rompe realmente la molécula de agua en componentes, lo que da lugar a la liberación de 2 átomos de hidrógeno (HH) y 1 átomo de oxígeno (O).
Este gas (HHO) debe su nombre al científico australiano Yull Brown, que patentó la creación del electrolizador en 1974.
La pila de combustible de Stanley Meyer
El científico estadounidense Stanley Meyer inventó una máquina que utilizaba corrientes de cierta frecuencia en lugar de un fuerte potencial eléctrico. La molécula de agua oscila al ritmo de los impulsos eléctricos cambiantes y entra en resonancia. Poco a poco, va ganando potencia, la cual es suficiente para dividir la molécula en sus componentes. Este tratamiento requiere una corriente diez veces inferior a la necesaria para el funcionamiento de una unidad de electrólisis estándar.
IMPORTANTE¡! Meyer pagó con su vida por su invento. Se rumorea que fue asesinado a instancias de los magnates, ya que su invento habría acabado con el negocio del petróleo en el acto. Sin embargo, algunos de los conocimientos del científico han sobrevivido, por lo que sus contemporáneos tienen la oportunidad de intentar fabricar dichos aparatos.
Las ventajas del gas de Brown como fuente de energía
- El agua, de la que se deriva el HHO, está presente en nuestro planeta en grandes cantidades. Por consiguiente, las fuentes de hidrógeno son prácticamente inagotables.
- Cuando se quema el gas de Brown, se produce vapor de agua. Puede volver a condensarse en un líquido y utilizarse de nuevo como materia prima.
- La combustión del HHO no emite ningún contaminante a la atmósfera y no produce más subproductos que el agua. Se puede decir que el gas de Brown es el combustible más ecológico del mundo.
- Al utilizar un generador de hidrógeno, se libera vapor de agua. La cantidad de vapor es suficiente para mantener una habitación húmeda durante mucho tiempo.
IMPORTANTE¡! El hidrógeno también puede obtenerse mediante el craqueo - refinado del petróleo (el gas se libera como subproducto). Este método es más barato que el de la electrólisis, pero puede ser difícil transportar el gas. Además, el gas producido por electrólisis es mucho más limpio que el producido por craqueo.
Uso del generador de hidrógeno
El H2 es un portador de energía moderno que se utiliza activamente en muchas aplicaciones industriales. Por nombrar sólo algunos:
- producción de cloruro de hidrógeno (HC)l;
- producción de propulsores para sistemas de cohetes;
- producción de amoníaco;
- procesamiento y corte de metales
- desarrollo de abonos para las parcelas de dacha;
- la síntesis del ácido nítrico;
- creación de alcohol metílico;
- industria alimentaria;
- producción de ácido clorhídrico;
- creación de sistemas de calefacción por suelo radiante.
Además, el HHO también se ha vuelto muy útil en el hogar, aunque con reservas. En primer lugar, se utiliza para sistemas de calefacción autónomos. Además, el gas de Brown se añade a la gasolina en un intento de engañar al motor y ahorrar en combustible.
En ambos casos, hay peculiaridades. Por ejemplo, a la hora de organizar la calefacción doméstica hay que tener en cuenta que la temperatura de combustión del HHO es un orden de magnitud superior a la del metano. Por lo tanto, es necesario comprar una caldera especial y cara con una boquilla resistente al calor. De lo contrario, el propietario y su casa correrán un peligro considerable.
En cuanto al uso de un generador en un coche, a veces el sistema puede funcionar, si está diseñado correctamente. Pero es casi imposible encontrar los parámetros ideales o el factor de aumento de potencia. Además, no está claro cuánto se acortará la vida del motor, y sustituirlo costará un buen dinero.
Qué se necesita para hacer una pila de combustible en casa
Construir una unidad de hidrógeno en casa no es una tarea fácil. Es necesario equiparse no sólo con una serie de herramientas, sino también con los conocimientos y esquemas adecuados.
Diseño de un generador de hidrógeno: esquemas y dibujos
El dispositivo consta de un reactor con electrodos instalados, un generador PWM para la alimentación, una compuerta de agua, cables y mangueras que conectan la estructura. Se conocen varios electrolizadores que utilizan placas o tubos como electrodos.
Los electrolizadores secos también son populares. A diferencia de la versión clásica, en esta unidad no son las placas las que se colocan en un tanque con líquido, sino que el propio agua se dirige a un hueco entre los electrodos planos.
Elección de los materiales para construir un generador de hidrógeno
Para construir un generador en casa no se necesitan herramientas especiales e inusuales. Esto es lo que necesitas para prepararte:
- una sierra de arco para trabajar con productos metálicos;
- un taladro y brocas;
- un juego de llaves;
- un destornillador plano y un destornillador de ranura;
- amoladora angular (amoladora) con un disco de corte de metal;
- multímetro y caudalímetro;
- regla;
- marcador.
Generador de hidrógeno con las propias manos: instrucciones
El proceso comienza con la creación de una célula de producción de hidrógeno. Las dimensiones de la célula deben ser ligeramente inferiores a la longitud y anchura internas del cuerpo del generador. Tiene 2/3 de la altura de la carcasa principal. La célula es de textolita o plexiglás (espesor de pared de 5 a 7 mm). Para ello, se cortan 5 placas a la medida, de las que se pega un rectángulo, cuya parte inferior no se cubre de ninguna manera.
Utiliza una amoladora para cortar las placas de los electrodos de una lámina de acero inoxidable. Su tamaño debe ser entre 10 y 20 mm menor que el de las paredes laterales.
IMPORTANTE¡! Para obtener una cantidad suficiente de HHO, el acero inoxidable debe ser molido por ambos lados.
Hay que perforar dos agujeros en cada placa, uno para alimentar con agua el espacio entre los electrodos y el otro para drenar el gas de Brown.
Los conectores de entrada de agua y salida de gas se insertan en las paredes de organelite. Las juntas donde se conectan se sellan cuidadosamente con sellador. Coloque los tacos en una de las piezas de la carcasa transparente y proceda a colocar los electrodos.
IMPORTANTE¡! La planitud de los electrodos de la placa debe ser uniforme, de lo contrario los elementos pueden provocar un cortocircuito.
Las placas se separan de los lados del reactor mediante anillos de sellado, que pueden ser de silicona, paronita u otro material. Una vez instalada la última placa, se coloca el anillo de sellado y se cubre el generador con la segunda pared organolítica. La construcción resultante se sujeta con arandelas y tuercas.
El generador está conectado al depósito de agua y al burbujeador mediante mangueras de polietileno. Las almohadillas de los electrodos se conectan entre sí, tras lo cual se conecta la fuente de alimentación. La célula recibe energía de un generador PWM.
Hidrógeno en casa: ¿hay algún beneficio?
No es rentable utilizar un generador de hidrógeno para la calefacción doméstica. Gastará más electricidad para emitir H2 puro que la energía que obtendrá después de quemarlo. Así, por 1 kW de calor se consumen 2 kW de electricidad, es decir, no hay beneficio. Es más sencillo instalar en casa cualquiera de los calderas eléctricas.
Para sustituir un litro de gasolina en un coche se necesitarían 4.766 litros de hidrógeno puro o 7.150 litros de gas de traqueteo, de los cuales 1/3 es oxígeno. Hasta ahora, ni siquiera las mejores mentes del mundo han desarrollado una unidad capaz de producir tal capacidad.
Mantenimiento de los generadores de hidrógeno
El equipo debe ser cuidadosamente mantenido. Los especialistas aconsejan seguir los siguientes consejos:
- no mejore ni modifique el generador usted mismo, ni siquiera con un plano de ingeniería profesional;
- Se recomienda instalar sensores de temperatura especiales en el equipo dentro del intercambiador de calor, lo que permitirá controlar el sobrecalentamiento del agua;
- se puede instalar una válvula de cierre en el quemador y conectarla a un sensor de temperatura. Esto permitirá que el aparato se enfríe normalmente.
Un generador casero puede producir hidrógeno, pero se utiliza principalmente para experimentos y para soldar con gas. Para calentar un edificio grande, la eficiencia de la unidad simplemente no será suficiente. Y no hay que olvidar la escasa eficacia del aparato, así como la molestia y el gasto que supone su montaje.
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