Vodik je skoraj popolno gorivo za naš planet. Edina težava je, da se na planetu nahaja le v kombinaciji z drugimi snovmi. V svoji čisti obliki je vodika na Zemlji le 0,00005%. V zvezi s tem je vprašanje načrtovanja vodikovih generatorjev zelo pomembno. Ne pozabite, da je vodik neskončen vir energije, praktično pod našimi nogami.
Vsebina
Naprava in načelo delovanja generatorja vodika
Kako deluje
Klasični aparat za pridobivanje vodika vključuje cev majhnega premera, pogosto s krožnim prerezom.Pod njim so posebne celice z elektrolitom. Sami delci aluminija se nahajajo v spodnji posodi. Elektrolit je v tem primeru primeren samo za alkalni tip. Nad dovodno črpalko je nameščen rezervoar, kjer se zbira kondenzat. Nekateri modeli uporabljajo 2 črpalki. Temperatura se uravnava neposredno v celicah.
Generator pridobiva plin iz vode. Njegova kakovost neposredno vpliva na količino nečistoč v končnem izdelku. Torej, če voda z visoko koncentracijo tujih ionov vstopi v generator, bo morala najprej preiti skozi deionizacijski filter.
Takole poteka postopek pridobivanja plina:
- Destilat se med postopkom elektrolize razdeli na kisik (O) in vodik (H).
- O2 vstopi v napajalni rezervoar in nato uide v ozračje kot stranski produkt.
- H2 se dovaja v separator, ločen od vode, ki se nato vrne v dovodni rezervoar.
- Vodik ponovno preide skozi ločevalno membrano, ki iz nje izvleče preostali kisik in nato vstopi v kromatografsko opremo.
metoda elektrolize
Kot je navedeno zgoraj, na svetu praktično ni tako neizčrpnih virov energije, kot je vodik. Ne smemo pozabiti, da 2/3 Svetovnega oceana sestavlja ta element, v celotnem vesolju pa H2 skupaj s helijem zavzema največji volumen. Toda, da bi dobili čisti vodik, morate vodo razdeliti na delce, kar pa ni zelo enostavno.
Znanstveniki so izumili po dolgih letih trikov metoda elektrolize. Ta metoda temelji na postavitvi dveh kovinskih plošč tesno druga ob drugo v vodo, ki sta povezani z visokonapetostnim virom.Nato se uporabi moč - in velik električni potencial dejansko razbije molekulo vode na komponente, zaradi česar se sprostita 2 atoma vodika (HH) in 1 kisik (O).
Ta plin (HHO) je dobil ime po avstralskem znanstveniku Yullu Brownu, ki je leta 1974 patentiral izdelavo elektrolizerja.
Gorivna celica Stanley Meyer
Znanstvenik iz ZDA Stanley Meyer je izumil takšno instalacijo, ki ni uporabljala močnega električnega potenciala, temveč tokove določene frekvence. Molekula vode niha v času s spreminjajočimi se električnimi impulzi in vstopi v resonanco. Postopoma pridobiva moč, ki je dovolj za ločitev molekule na komponente. Za tak vpliv so tokovi desetkrat manjši kot pri delovanju standardne elektrolizne enote.
POMEMBNO! Meyer je za svoj izum plačal z življenjem. Po govoricah so ga ubili po naročilu magnatov, saj bi njegov izum lahko ubil naftni posel v kali. Kljub temu so se nekateri znanstvenikovi dosežki ohranili, zato imajo njegovi sodobniki možnost poskusiti izdelati takšne naprave.
Prednosti Brownovega plina kot vira energije
- Voda, iz katere pridobivamo HHO, je na našem planetu prisotna v ogromnih količinah. V skladu s tem so viri vodika praktično neizčrpni.
- Pri izgorevanju Brownovega plina nastane vodna para. Lahko se ponovno kondenzira v tekočino in ponovno uporabi kot surovina.
- Zgorevanje HHO ne sprošča nobenih škodljivih snovi v ozračje in ne tvori drugih 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 je dovolj za dolgotrajno vzdrževanje udobne vlažnosti v prostoru.
POMEMBNO! Vodik lahko pridobimo tudi s krekingom - rafiniranjem nafte (sprošča plin kot stranski produkt). Ta metoda je cenejša od pridobivanja z elektrolizo, vendar lahko pride do težav pri transportu plina. Poleg tega je plin, ki nastane z elektrolizo, veliko čistejši od plina, ki nastane pri krekingu.
Obseg generatorja vodika
H2 je sodoben nosilec energije, ki se aktivno uporablja na številnih industrijskih področjih. Tukaj je le nekaj:
- proizvodnja vodikovega klorida (HC)l;
- proizvodnja goriva za raketne izstrelitve;
- proizvodnja amoniaka;
- obdelava in rezanje kovine na njej;
- razvoj gnojil za primestna območja;
- sinteza dušikove kisline;
- nastajanje metilnega alkohola;
- prehrambena industrija;
- proizvodnja klorovodikove kisline;
- ustvarjanje sistemov "topla tla".
Poleg tega je HHO postal zelo uporaben v vsakdanjem življenju, vendar z zadržki. Najprej se uporablja za avtonomne ogrevalne sisteme. Poleg tega se Brownov plin doda bencinu, s čimer poskuša pretentati motor in prihraniti pri gorivu.
Oba primera imata svoje značilnosti. Torej, pri organizaciji ogrevanja doma morate upoštevati, da je temperatura zgorevanja HHO za red višja od temperature metana. V zvezi s tem je treba kupiti poseben drag kotel s toplotno odporno šobo. V nasprotnem primeru bosta lastnik in njegova hiša v precejšnji nevarnosti.
Kar zadeva uporabo generatorja v avtomobilu, lahko včasih sistem deluje - če je pravilno zasnovan. Vendar je skoraj nemogoče najti idealne parametre ali faktor povečanja moči.Poleg tega ni povsem jasno, koliko se bo življenjska doba motorja zmanjšala, njegova zamenjava pa bo stala precej peni.
Kaj je potrebno za izdelavo gorivnih celic doma
Ustvarjanje vodikove enote doma ni lahka naloga. Morate se oborožiti ne le s številnimi orodji, temveč tudi z ustreznim znanjem in diagrami.
Načrtovanje generatorja vodika: diagrami in risbe
Naprava je sestavljena iz reaktorja z nameščenimi elektrodami, PWM generatorja za napajanje, vodnega tesnila, žic in cevi, ki povezujejo konstrukcijo. Do danes je znanih več shem elektrolizatorjev, kjer se kot elektrode uporabljajo plošče ali cevi.
Priljubljene so tudi naprave za suho elektrolizo. Za razliko od klasične različice v tej enoti plošče niso nameščene v posodo s tekočino, ampak je voda sama usmerjena v režo med ploščatimi elektrodami.
Izbira materialov za izdelavo vodikovega generatorja
Za izdelavo generatorja doma niso potrebna posebna in nenavadna orodja. Tukaj je tisto, kar morate pripraviti:
- nožna žaga za delo s kovinskimi izdelki;
- vrtalnik in svedri zanj;
- komplet ključev;
- ploščati izvijači in izvijači z režami;
- kotni brusilnik ("brusilnik") s krogom za rezanje kovine;
- multimeter in merilnik pretoka;
- vladar;
- marker.
DIY generator vodika: navodila
Postopek se začne z ustvarjanjem celice za proizvodnjo vodika. Glede na dimenzije bi moral biti nekoliko manjši od notranjih parametrov dolžine in širine ohišja generatorja. Po višini je 2/3 višine glavne stavbe. Celica je izdelana iz tekstolita ali pleksi stekla (debelina stene 5-7 mm).Za to se na velikost razreže 5 plošč, iz katerih je zlepljen pravokotnik, njegov spodnji del pa ni zaprt z ničemer.
S pomočjo brusilnika se elektrodne plošče izrežejo iz pločevine iz nerjavečega jekla. Po velikosti morajo biti 10–20 mm manjši od stranskih sten.
POMEMBNO! Da bi dobili dovolj HHO, je treba nerjavno jeklo zbrusiti na obeh straneh.
V vsaki plošči je potrebno izvrtati 2 luknji: za dovajanje vode v prostor med elektrodama in za odstranitev Brownovega plina.
V lesene stene so vstavljene armature za oskrbo z vodo in odvajanje plina. Spoji, kjer so bili pritrjeni, so skrbno obdelani s tesnilno maso. V enem od prozornih delov telesa so nameščeni čepi, nato pa se položijo elektrode.
POMEMBNO! Ravnina ploščnih elektrod mora biti ravna, sicer lahko elementi povzročijo kratek stik.
Plošče se ločijo od stranic reaktorja s pomočjo o-obročev, ki so lahko izdelani iz silikona, paronita ali drugega materiala. Po polaganju zadnje plošče je nameščen tesnilni obroč, po katerem je generator zaprt z drugo steno iz lesene plošče. Nastala struktura je pritrjena s podložkami in maticami.
Generator je povezan z rezervoarjem za vodo in mehurčkom s pomočjo polietilenskih cevi. Kontaktne blazinice elektrod so med seboj povezane, nato pa se nanje priključi napajanje. Celico napaja PWM generator.
Vodik doma: ali obstaja kakšna korist
Takoj ugotavljamo: za ogrevanje hiše je nedonosno uporabljati generator vodika.Za sproščanje čistega H2 boste porabili več električne energije, kot jo boste dobili s sežiganjem. Torej, za 1 kW toplote se porabi 2 kW električne energije, torej ni koristi. Lažje namestiti doma katero koli od električni kotli.
Za zamenjavo 1 litra bencina v avtomobilu bo potrebnih 4766 litrov čistega vodika ali 7150 litrov detoniranega plina, od tega 1/3 kisika. Doslej niti najboljši umi na svetu niso razvili enote, ki bi lahko zagotavljala takšno zmogljivost.
Vzdrževanje vodikovih generatorjev
Napravo je treba skrbno vzdrževati. Strokovnjaki svetujejo, da se držite naslednjih nasvetov:
- ne izboljšujte ali spreminjajte generatorja sami, tudi če imate strokovno inženirsko risbo;
- priporočljivo je namestiti posebne temperaturne senzorje znotraj toplotnega izmenjevalnika na opremo, kar bo omogočilo nadzor nad procesom pregrevanja vode;
- zaporne ventile je mogoče vgraditi v gorilnik in jih priključiti na temperaturni senzor. To bo omogočilo, da se naprava pravilno ohladi.
Samoizdelan generator vam omogoča pridobivanje vodika, vendar se uporablja predvsem za poskuse in plinsko varjenje. Za ogrevanje precejšnje strukture učinkovitost naprave preprosto ni dovolj. Hkrati pa ne smemo pozabiti na nizko učinkovitost naprave, pa tudi na težave in stroške sestavljanja.
Podobni članki:
