Vodik - skoraj popolno gorivo za naš planet. Edina težava je, da se na planetu pojavlja le v kombinaciji z drugimi snovmi. Čistega vodika na Zemlji je le 0,00005%. V zvezi s tem je vprašanje konstrukcije vodikovih generatorjev zelo pomembno. Ne smemo pozabiti, da je vodik neskončen vir energije, tako rekoč pod našimi nogami.
Vsebina
Zasnova in delovanje generatorja vodika
Kako deluje
Klasična naprava za pridobivanje vodika vključuje cev majhnega premera, pogosto - s krožnim prečnim prerezom. Pod njim so posebne celice z elektrolitom. Sami delci aluminija se nahajajo v spodnji posodi. Elektrolit je v tem primeru le alkalnega tipa. Nad dovodno črpalko je rezervoar, kjer se zbira kondenzat. V nekaterih modelih sta uporabljeni 2 črpalki.Temperatura se uravnava neposredno v celicah.
Generator prejema plin iz vode. Njegova kakovost neposredno vpliva na količino nečistoč v končnem izdelku. Torej, če voda z visoko koncentracijo tujih ionov pride v generator, mora najprej skozi deionizacijski filter.
Tako poteka proces proizvodnje plina:
- Destilat se v procesu elektrolize razdeli na kisik (O) in vodik (H).
- O2 gre v dovodni rezervoar in nato kot stranski produkt uide v ozračje.
- H2 je dostavljen v separator, ločen od vode, ki nato teče nazaj v napajalni rezervoar.
- Vodik gre ponovno skozi ločevalno membrano, ki ekstrahira preostali kisik in nato vstopi v kromatografsko opremo.
Metoda elektrolize
Kot že omenjeno, na svetu skoraj ni tako neizčrpnih virov energije, kot je vodik. Ne smemo pozabiti, da so svetovni oceani dve tretjini sestavljeni iz tega elementa, H2 pa skupaj s helijem zavzema največjo prostornino v celotnem vesolju. Če pa želite dobiti čisti vodik, morate vodo razdeliti na delce, kar pa ni zelo enostavno.
Znanstveniki so po letih trikov izumili metoda elektrolize.. Ta metoda temelji na postavitvi dveh kovinskih plošč v vodo na blizu druga od druge, ki sta priključeni na vir velike napetosti. Nato se uporabi moč - in velik električni potencial dejansko razbije molekulo vode na komponente, kar povzroči sprostitev 2 atomov vodika (HH) in 1 atoma kisika (O).
Ta plin (HHO) je dobil ime po avstralskem znanstveniku Yullu Brownu, ki je leta 1974 patentiral izdelavo elektrolizatorja.
Gorivna celica Stanleyja Meyerja
Ameriški znanstvenik Stanley Meyer je izumil napravo, ki je namesto močnega električnega potenciala uporabljala tokove določene frekvence.Molekula vode niha v taktu s spreminjajočimi se električnimi impulzi in vstopi v resonanco. Postopoma pridobi moč, ki zadostuje za razdelitev molekule na komponente. Ta učinek zahteva desetkrat manj toka kot za delovanje standardne elektrolizne enote.
POMEMBNO! Meyer je za svoj izum plačal z življenjem. Govori se, da so ga ubili po naročilu tajkunov, saj bi njegov izum lahko uničil naftni posel v njegovih koreninah. Kljub temu se je nekaj znanstvenikovega dela ohranilo, tako da imajo njegovi sodobniki možnost poskusiti izdelati takšne aparate.
Prednosti Brownovega plina kot vira energije
- Voda, iz katere izhaja HHO, je na našem planetu prisotna v ogromnih količinah. Skladno s tem so viri vodika skoraj neizčrpni.
- Pri zgorevanju Brownovega plina nastane vodna para. Lahko se kondenzira nazaj v tekočino in ponovno uporabi kot surovina.
- Zgorevanje HHO ne sprošča nobenih škodljivih snovi v ozračje in ne proizvaja nobenih stranskih produktov razen vode. Lahko rečemo, da je Brownov plin najbolj okolju prijazno gorivo na svetu.
- Pri uporabi generatorja vodika se sprošča vodna para. Njegova količina zadostuje za dolgotrajno vzdrževanje udobne vlažnosti v prostoru.
POMEMBNO! Vodik lahko pridobivamo tudi s krekingom naftnih rafinerij (plin se sprosti kot stranski produkt). Ta metoda je cenejša od metode elektrolize, vendar je lahko težko prenašati plin. Poleg tega je plin, proizveden z elektrolizo, veliko čistejši od plina, proizvedenega s krekingom.
Uporaba generatorja vodika
H2 je sodoben nosilec energije, ki se aktivno uporablja v številnih industrijskih aplikacijah. Če naštejemo le nekatere:
- nastajanje vodikovega klorida (HC)l;
- Proizvodnja pogonskega goriva za lansirnike raket;
- Proizvodnja amoniaka;
- obdelava in rezanje kovin;
- razvoj gnojil za koče;
- sinteza dušikove kisline;
- nastajanje metilnega alkohola;
- prehrambena industrija;
- proizvodnja klorovodikove kisline;
- izdelava sistemov talnega ogrevanja.
Poleg tega je HHO postal zelo uporaben v vsakdanjem življenju, čeprav z zadržki. Najprej se uporablja za avtonomne sisteme ogrevanja. Poleg tega je Brownov plin dodan bencinu, da bi prevarali motor in prihranili pri gorivu.
V obeh primerih gre za posebnosti. Torej, ko organizirate ogrevanje doma, morate upoštevati, da je temperatura zgorevanja HHO za red velikosti višja od temperature metana. Zaradi tega je treba kupiti poseben, ne poceni kotel s toplotno odporno šobo. V nasprotnem primeru bosta lastnik in njegov dom v precejšnji nevarnosti.
Kar zadeva uporabo generatorja v avtu, včasih lahko sistem deluje - če je pravilno zasnovan. Toda skoraj nemogoče je najti idealne parametre ali faktor povečanja moči. Poleg tega ni povsem jasno, koliko se bo skrajšala življenjska doba motorja, zagotovo pa bo njegova zamenjava stala precej peni.
Kaj je potrebno za izdelavo gorivne celice doma
Ustvarjanje vodikove enote doma ni lahka naloga. Oborožiti se morate ne le s številnimi orodji, temveč tudi z ustreznim znanjem in shemami.
Načrtovanje generatorja vodika: sheme in risbe
Napravo sestavljajo reaktor z nameščenimi elektrodami, PWM generator za napajanje, vodna vrata, žice in cevi, ki povezujejo strukturo. Do danes je znanih več krogov elektrolizatorjev, kjer se kot elektrode uporabljajo plošče ali cevi.
Priljubljene so tudi enote za suho elektrolizo. Za razliko od klasične različice, v tej enoti plošče niso nameščene v rezervoar s tekočino, ampak je voda sama usmerjena v režo med ravnimi elektrodami.
Izbira materialov za izdelavo vodikovega generatorja
Za izdelavo generatorja doma ne potrebujete posebnih in nenavadnih orodij. Tukaj je tisto, kar boste morali pripraviti:
- Žaga za kovine za delo s kovinskimi izdelki;
- vrtalnik in svedri zanj;
- komplet ključev;
- ploščati izvijač in izvijač z režo;
- kotni brusilnik ("mlinček") s kolesom za rezanje kovine;
- multimeter in merilnik pretoka;
- ravnilo;
- marker.
Generator vodika z lastnimi rokami: navodila
Postopek se začne z ustvarjanjem celice za proizvodnjo vodika. Kar zadeva dimenzije, mora biti nekoliko manjša od notranjih parametrov dolžine in širine telesa generatorja. Je 2/3 višine glavnega telesa. Celica je izdelana iz tekstolita ali pleksi stekla (debelina stene 5-7 mm). V ta namen je 5 plošč razrezanih na velikost, od katerih je pravokotnik zlepljen, njegov spodnji del pa ni prekrit z ničemer.
S pomočjo brusilnika so elektrodne plošče izrezane iz pločevine iz nerjavečega jekla. Njihova velikost mora biti manjša od stranskih sten 10 - 20 mm.
POMEMBNO! Da bi dobili zadostno količino HHO, je treba nerjavno jeklo na obeh straneh obdelati s smirkovim smirkom.
V vsaki plošči je potrebno izvrtati 2 luknji: za dovod vode v prostor med elektrodama in za odtok Brownovega plina.
Priključki za dovod vode in odvod plina so vstavljeni v organske stene. Spoji, kjer so bili povezani, so skrbno obdelani s tesnilom. Eden od kosov prozornega ohišja je opremljen s čepi, nato pa nadaljujte s polaganjem elektrod.
POMEMBNO! Ravnost ploščatih elektrod mora biti ravna, sicer lahko elementi povzročijo kratek stik.
Plošče se ločijo od stranic reaktorja s pomočjo tesnilnih obročev, ki so lahko iz silikona, paronita ali drugega materiala. Po namestitvi zadnje plošče namestite tesnilni obroč in nato zaprite generator z drugo organsko steno. Nastala konstrukcija je pritrjena s podložkami in maticami.
Generator je povezan z rezervoarjem za vodo in mehurčkom s pomočjo polietilenskih cevi. Kontaktne plošče elektrod so med seboj povezane, nato pa je nanje priključen napajalnik. Celica se napaja z napetostjo iz PWM generatorja.
Vodik v domačih pogojih: ali obstaja korist
Takoj opozorimo: uporaba generatorja vodika za ogrevanje doma ni donosna. Za oddajanje čistega H2 boste porabili več električne energije, kot jo boste dobili po sežigu. Torej za 1 kW toplote potrebujemo 2 kW električne energije, kar pomeni, da ni koristi. Doma je lažje namestiti katerega koli od električni kotli..
Da bi nadomestili 1 liter bencina za avto, bi potrebovali 4766 litrov čistega vodika ali 7150 litrov klopotačega plina, od tega je 1/3 kisik. Doslej niti najboljši umi na svetu niso razvili enote, ki bi bila sposobna proizvesti takšno zmogljivost.
Vzdrževanje vodikovih generatorjev
Oprema je predmet skrbnega vzdrževanja. Strokovnjaki svetujejo, da se držite naslednjih nasvetov:
- Generatorja ne izboljšujte ali spreminjajte sami, niti s strokovno inženirsko risbo;
- priporočljivo je namestiti posebne temperaturne senzorje na opremo znotraj toplotnega izmenjevalnika, kar vam bo omogočilo spremljanje procesa pregrevanja vode;
- V gorilnik lahko vgradite zaporni ventil in ga priključite na temperaturni senzor. Tako se bo naprava normalno ohladila.
Domači generator vam omogoča pridobivanje vodika, vendar se uporablja predvsem za poskuse in plinsko varjenje. Za ogrevanje precejšnje strukture učinkovitost naprave preprosto ni dovolj. In ne smete pozabiti na nizko učinkovitost naprave, pa tudi na težave in stroške njenega sestavljanja.
Povezani članki:
