Hidrogén - szinte a tökéletes üzemanyag bolygónk számára. Az egyetlen probléma az, hogy a bolygón csak más anyagokkal együtt fordul elő. Tiszta formában a Földön a hidrogénnek mindössze 0,00005%-a van. Ebben az összefüggésben a hidrogéngenerátorok építése forró téma. Ne felejtsük el, hogy a hidrogén végtelen energiaforrás, gyakorlatilag a lábunk alatt.
Tartalomjegyzék
Hidrogéngenerátor tervezése és működtetése
Hogyan működik
A klasszikus hidrogéngenerátor egy kis átmérőjű, gyakran kör keresztmetszetű csőből áll. Alatta speciális, elektrolitot tartalmazó cellák vannak. Maguk az alumíniumrészecskék az alsó edényben találhatók. Az elektrolit ebben az esetben csak lúgos típusú. A tápszivattyú felett van egy tartály, ahol a kondenzátumot gyűjtik. Egyes modellekben 2 szivattyút használnak. A hőmérsékletet közvetlenül a cellákban szabályozzák.
A generátor a vízből nyer gázt. Minősége közvetlenül befolyásolja a késztermékben lévő szennyeződések mennyiségét. Ha a generátorba nagy koncentrációjú idegen ionokat tartalmazó víz kerül, annak először egy deionizációs szűrőn kell átmennie.
Így működik a gáztermelés folyamata:
- A desztillátumot elektrolízis során oxigénre (O) és hidrogénre (H) bontják.
- Az O2 belép a tápegység tartályába, majd melléktermékként a légkörbe távozik.
- A H2 a szeparátorba kerül, elválasztva a víztől, amely ezután visszaáramlik a tápoldatba.
- A hidrogént egy elválasztó membránon keresztül vezetik át, amely eltávolítja a maradék oxigént, majd a kromatográfiás berendezésbe kerül.
Elektrolízis módszer
Mint fentebb említettük, szinte nincs olyan kimeríthetetlen energiaforrás a világon, mint a hidrogén. Nem szabad elfelejteni, hogy a világ óceánjai 2/3-ban ebből az elemből állnak, és a H2 a héliummal együtt a világegyetem legnagyobb térfogatát foglalja el. Ahhoz azonban, hogy tiszta hidrogént nyerjünk, a vizet részecskékre kell bontanunk, és ez nem túl egyszerű.
A tudósok évekig tartó trükközés után feltalálták. az elektrolízis módszere.. A módszer lényege, hogy két, egymástól kis távolságra lévő fémlemezt helyeznek vízbe, amelyeket magasfeszültségű forráshoz csatlakoztatnak. Ezután áramot kapcsolunk be - és a nagy elektromos potenciál ténylegesen alkotóelemeire bontja a vízmolekulát, ami 2 hidrogénatom (HH) és 1 oxigénatom (O) felszabadulását eredményezi.
Ezt a gázt (HHO) Yull Brown ausztrál tudósról nevezték el, aki 1974-ben szabadalmaztatta az elektrolízis létrehozását.
Stanley Meyer üzemanyagcellája
Stanley Meyer amerikai tudós feltalált egy olyan gépet, amely erős elektromos potenciál helyett egy bizonyos frekvenciájú áramot használt. A vízmolekula a változó elektromos impulzusokkal együtt leng, és belép a rezonanciába. Fokozatosan erőre kap, ami elegendő ahhoz, hogy a molekulát alkotóelemeire bontja. Ez a kezelés tízszer kisebb áramot igényel, mint ami egy hagyományos elektrolízis készülék működéséhez szükséges.
FONTOS! Meyer az életével fizetett találmányáért. Az a hír járja, hogy a mágnások parancsára ölték meg, mivel találmánya azonnal véget vetett volna az olajüzletnek. Mindazonáltal a tudós tudásának egy része fennmaradt, így kortársainak lehetősége van arra, hogy megpróbáljanak ilyen készülékeket készíteni.
A Brown-gáz mint energiaforrás előnyei
- A víz, amelyből a HHO származik, hatalmas mennyiségben van jelen bolygónkon. Következésképpen a hidrogénforrások gyakorlatilag kimeríthetetlenek.
- A Brown-gáz elégetésekor vízgőz keletkezik. Vissza lehet sűríteni folyadékká, és újra nyersanyagként felhasználható.
- A HHO elégetése nem bocsát ki szennyező anyagokat a légkörbe, és a vízen kívül más melléktermék nem keletkezik. Elmondható, hogy a barna gáz a világ legkörnyezetbarátabb üzemanyaga.
- A hidrogéngenerátor használatával vízgőz szabadul fel. A gőz mennyisége elegendő ahhoz, hogy a helyiséget hosszú ideig elég párásan tartsa.
FONTOS! Hidrogén nyerhető krakkolással is - olajfinomítás (a gáz melléktermékként felszabadul.). Ez a módszer olcsóbb, mint az elektrolízis, de a gáz szállítása nehézkes lehet. Ezenkívül az elektrolízissel előállított gáz sokkal tisztább, mint a krakkolással előállított gáz.
Hidrogéngenerátor használata
A H2 egy modern energiahordozó, amelyet számos ipari alkalmazásban aktívan használnak. Hogy csak néhányat említsek:
- hidrogén-klorid (HC)l termelés;
- rakétarendszerek hajtóanyagának előállítása;
- ammónia előállítása;
- fémfeldolgozás és -vágás
- műtrágyák kifejlesztése a dacha telkek számára;
- salétromsavszintézis;
- metil-alkohol előállítása;
- élelmiszeripar;
- sósavtermelés;
- padlófűtési rendszerek létrehozása.
Ezenkívül a HHO az otthonokban is nagyon hasznos lett, bár fenntartásokkal. Először is, önálló fűtési rendszerekhez használják. Ezenkívül a benzinhez Brown-gázt adnak, hogy megpróbálják becsapni a motort és üzemanyagot takarítanak meg.
Mindkét esetben vannak sajátosságok. Például a házi fűtés megszervezésekor figyelembe kell venni, hogy a HHO égési hőmérséklete egy nagyságrenddel magasabb, mint a metáné. Ezért speciális, drága, hőálló fúvókával ellátott kazánt kell vásárolni. Ellenkező esetben a tulajdonos és az otthona jelentős veszélybe kerül.
Ami a generátor használatát illeti egy autóban, néha a rendszer működhet - ha megfelelően van kialakítva. De szinte lehetetlen megtalálni az ideális paramétereket vagy a teljesítménynövelő tényezőt. Ráadásul nem világos, hogy a motor élettartama mennyivel rövidül meg, és a cseréje elég sokba fog kerülni.
Mi szükséges az otthoni üzemanyagcella elkészítéséhez
Egy hidrogénegység otthoni építése nem könnyű feladat. Nemcsak számos szerszámra, hanem a megfelelő ismeretekre és vázlatrajzokra is szükség van.
Hidrogéngenerátor tervezése: vázlatok és rajzok
A készülék egy reaktorból, beépített elektródákkal, egy PWM generátorból az áramellátáshoz, egy vízkapuból, valamint a szerkezetet összekötő vezetékekből és tömlőkből áll. Számos olyan elektrolízisberendezés ismert, amely lemezeket vagy csöveket használ elektródaként.
A száraz elektrolízisek is népszerűek. A klasszikus változattól eltérően ebben a készülékben nem a lemezeket helyezik egy folyadékkal teli tartályba, hanem maga a víz a lapos elektródák közötti résbe kerül.
Anyagválasztás hidrogéngenerátor építéséhez
Az otthoni generátorépítéshez nincs szükség különleges és szokatlan szerszámokra. A következőkre kell felkészülnie:
- fémtermékek megmunkálásához fémfűrész;
- fúrógép és fúrószerszámok;
- egy kulcskészlet;
- egy laposfejű csavarhúzó és egy hornyos csavarhúzó;
- sarokcsiszoló (csiszoló) fémvágó kerékkel;
- multiméter és áramlásmérő;
- uralkodó;
- jelző.
Hidrogén generátor saját kezűleg: utasítások
A folyamat egy hidrogéntermelő cella létrehozásával kezdődik. A cella méreteinek valamivel kisebbnek kell lennie, mint a generátortest belső hossza és szélessége. Ez 2/3-a a fő ház magasságának. A cella textolitból vagy plexiüvegből készül (falvastagság 5-7 mm). Ehhez 5 db lemez méretre vágása történik, amelyből egy téglalapot ragasztunk, és az alsó részét semmilyen módon nem fedjük le.
Egy csiszológéppel vágja ki az elektródalemezeket egy rozsdamentes acéllemezből. Méretüknek 10-20 mm-rel kisebbnek kell lennie, mint az oldalfalaknak.
FONTOS! Ahhoz, hogy elegendő mennyiségű HHO-t kapjunk, a rozsdamentes acél mindkét oldalát le kell csiszolni.
Mindkét lemezen két lyukat kell fúrni, az egyiket az elektródák közötti tér vízzel való ellátására, a másikat pedig a Brown-gáz elvezetésére.
A vízbevezető és a gázkivezető csatlakozókat az organelit falába illesztik. Az illesztéseket, ahol csatlakoznak, gondosan tömítőanyaggal tömítik. Helyezze a szegecseket az egyik átlátszó burkolódarabba, majd folytassa az elektródák elhelyezését.
FONTOS! A lemezelektródák laposságának egyenletesnek kell lennie, különben az elemek rövidzárlatot okozhatnak.
A lemezek a reaktor oldaláról szilikonból, paronitból vagy más anyagból készült tömítőgyűrűk segítségével válnak le. Az utolsó lemez felszerelése után a tömítőgyűrűt felszerelik, és a generátort a második organolitikus fallal fedik be. Az így kapott szerkezetet alátétek és anyák segítségével rögzítjük.
A generátor polietilén tömlők segítségével csatlakozik a víztartályhoz és a buborékosítóhoz. Az elektródapárnákat egymáshoz csatlakoztatják, majd a tápegységet csatlakoztatják. A cellát egy PWM generátor táplálja.
Hidrogén otthon: van-e előnye
A hidrogéngenerátor használata otthoni fűtésre nem kifizetődő. A tiszta H2 kibocsátásához több áramot kell költeni, mint amennyit az elégetése után kapunk. Tehát 1 kW hőre 2 kW villamos energiát fogyasztanak, azaz nincs haszon. Egyszerűbb telepíteni otthon bármelyik elektromos kazánok.
Egy autó 1 liter benzinjének helyettesítéséhez 4766 liter tiszta hidrogénre vagy 7150 liter csörgőgázra lenne szükség, amelynek 1/3-a oxigén. Eddig még a világ legjobb elméi sem fejlesztettek ki olyan egységet, amely képes lenne ilyen kapacitást előállítani.
Hidrogéngenerátorok karbantartása
A berendezéseket gondosan karbantartani kell. A szakemberek azt tanácsolják, hogy tartsuk be a következő tippeket:
- ne javítsa vagy módosítsa a generátort saját maga, még professzionális mérnöki rajz alapján sem;
- Javasoljuk, hogy a hőcserélő belsejében lévő berendezésekre speciális hőmérséklet-érzékelőket szereljenek fel, amelyek lehetővé teszik a víz túlmelegedésének ellenőrzését;
- az égőbe elzárószelepet lehet beépíteni és hőmérséklet-érzékelőhöz csatlakoztatni. Ez lehetővé teszi, hogy a készülék normálisan lehűljön.
Egy házilag készített generátor képes hidrogént előállítani, de elsősorban kísérletekhez és gázhegesztéshez használják. Egy nagy épület fűtéséhez a készülék hatékonysága egyszerűen nem lesz elegendő. És nem szabad megfeledkezni a készülék alacsony hatékonyságáról, valamint az összeszereléssel járó gondokról és költségekről sem.
Kapcsolódó cikkek:
