A hidrogén szinte tökéletes üzemanyag bolygónk számára. Az egyetlen probléma az, hogy csak más anyagokkal együtt található meg a bolygón. A hidrogén tiszta formájában a Földön csak 0,00005%. Ebben a tekintetben nagyon fontos a hidrogéngenerátorok tervezésének kérdése. Ne felejtsük el, hogy a hidrogén végtelen energiaforrás, gyakorlatilag a lábunk alatt.
Tartalom
A hidrogéngenerátor berendezése és működési elve
Hogyan működik
A hidrogén előállítására szolgáló klasszikus berendezés kis átmérőjű, gyakran kör keresztmetszetű csövet tartalmaz.Alatta speciális cellák vannak elektrolittal. Maguk az alumínium részecskék az alsó edényben találhatók. Az elektrolit ebben az esetben csak lúgos típushoz alkalmas. Az adagolószivattyú fölé egy tartályt szereltek fel, ahol a kondenzátumot összegyűjtik. Egyes modellek 2 szivattyút használnak. A hőmérsékletet közvetlenül a cellákban szabályozzák.
A generátor a vízből kapja a gázt. Minősége közvetlenül befolyásolja a késztermékben lévő szennyeződések mennyiségét. Tehát, ha nagy mennyiségű idegen iont tartalmazó víz kerül a generátorba, akkor először egy ionmentesítő szűrőn kell áthaladnia.
A gáz beszerzésének folyamata a következő:
- A desztillátum az elektrolízis során oxigénre (O) és hidrogénre (H) hasad.
- Az O2 bejut a betápláló tartályba, majd melléktermékként a légkörbe távozik.
- A H2 a víztől elválasztva kerül a szeparátorba, amely azután visszatér az ellátó tartályba.
- A hidrogént visszavezetik egy elválasztó membránon, amely kivonja belőle a maradék oxigént, majd a kromatográfiás berendezésbe kerül.
elektrolízis módszer
Mint fentebb említettük, gyakorlatilag nincs olyan kimeríthetetlen energiaforrás a világon, mint a hidrogén. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a világóceán 2/3-a ebből az elemből áll, és az egész Univerzumban a H2, a héliummal együtt, a legnagyobb térfogatot foglalja el. De ahhoz, hogy tiszta hidrogént kapjunk, a vizet részecskékre kell osztani, és ezt nem túl könnyű megtenni.
A tudósok sok évnyi trükköt találtak ki elektrolízis módszer. Ez a módszer azon alapul, hogy két fémlemezt egymáshoz közel helyeznek vízbe, amelyek egy nagyfeszültségű forráshoz vannak csatlakoztatva.Ezután áramot alkalmaznak - és egy nagy elektromos potenciál ténylegesen komponensekre bontja a vízmolekulát, aminek eredményeként 2 hidrogénatom (HH) és 1 oxigén (O) szabadul fel.
Ezt a gázt (HHO) Yull Brown ausztrál tudósról nevezték el, aki 1974-ben szabadalmaztatta egy elektrolizátor létrehozását.
Stanley Meyer üzemanyagcella
Egy amerikai tudós, Stanley Meyer feltalált egy ilyen berendezést, amely nem erős elektromos potenciált, hanem bizonyos frekvenciájú áramokat használt. A vízmolekula a változó elektromos impulzusokkal időben oszcillál, és rezonanciába lép. Fokozatosan erősödik, ami elegendő ahhoz, hogy a molekulát komponensekre bontsa. Ilyen becsapódás esetén az áramok tízszer kisebbek, mint egy szabványos elektrolizáló egység működése esetén.
FONTOS! Meyer az életével fizetett találmányáért. A pletykák szerint a mágnások parancsára ölték meg, mivel találmánya már az olajüzletet is megölheti. Ennek ellenére a tudós egyes eredményeit megőrizték, így kortársainak lehetősége nyílik arra, hogy megpróbáljanak ilyen eszközöket készíteni.
A Brown-gáz, mint energiaforrás előnyei
- A víz, amelyből a HHO-t nyerik, hatalmas mennyiségben van jelen bolygónkon. Ennek megfelelően a hidrogénforrások gyakorlatilag kimeríthetetlenek.
- A Brown-gáz égése során vízgőz keletkezik. Újra folyadékká sűrítve újra felhasználható alapanyagként.
- A HHO égése során semmilyen káros anyag nem kerül a légkörbe, és a vízen kívül nem keletkezik melléktermék. Elmondhatjuk, hogy a Brown-gáz a világ legkörnyezetbarátabb üzemanyaga.
- Hidrogéngenerátor használatakor vízgőz szabadul fel.Mennyisége elegendő ahhoz, hogy a helyiségben hosszú ideig fenntartsa a kellemes páratartalmat.
FONTOS! A hidrogént krakkolás útján is nyerhetjük – olajfinomítással (melléktermékként gázt bocsát ki). Ez a módszer olcsóbb, mint az elektrolízissel történő előállítás, de nehézségekbe ütközhet a gáz szállítása. Ráadásul az elektrolízis során keletkező gáz sokkal tisztább, mint a krakkolás során keletkező gáz.
A hidrogéngenerátor hatóköre
A H2 egy modern energiahordozó, amelyet számos ipari területen aktívan használnak. Íme néhány:
- hidrogén-klorid (HC)l előállítása;
- üzemanyag gyártása rakétavetőhöz;
- ammónia előállítása;
- fémfeldolgozás és vágás rajta;
- műtrágyák fejlesztése külvárosi területek számára;
- salétromsav szintézise;
- metil-alkohol létrehozása;
- élelmiszeripar;
- sósav előállítása;
- "meleg padló" rendszerek létrehozása.
Emellett a HHO nagyon hasznossá vált a mindennapi életben, azonban fenntartásokkal. Mindenekelőtt autonóm fűtési rendszerekhez használják. Ezenkívül Brown-gázt adnak a benzinhez, hogy megkíséreljék becsapni a motort és megtakarítani az üzemanyagot.
Mindkét esetnek megvannak a maga sajátosságai. Tehát az otthoni fűtés megszervezésénél figyelembe kell venni, hogy a HHO égési hőmérséklete egy nagyságrenddel magasabb, mint a metáné. Ebben a tekintetben speciális drága kazánt kell vásárolni hőálló fúvókával. Ellenkező esetben a tulajdonos és háza jelentős veszélybe kerül.
Ami a generátor autóban történő használatát illeti, néha a rendszer működhet - ha megfelelően van megtervezve. Ideális paramétereket vagy teljesítményerősítési tényezőt azonban szinte lehetetlen megtalálni.Ráadásul az sem teljesen világos, hogy mennyivel csökken a motor élettartama, a cseréje pedig szép fillérekbe fog kerülni.
Mi szükséges az üzemanyagcella otthoni készítéséhez
A hidrogén egység otthoni létrehozása nem egyszerű feladat. Nemcsak számos eszközzel, hanem a megfelelő ismeretekkel, valamint diagramokkal is fel kell vérteznie magát.
Hidrogéngenerátor tervezése: diagramok és rajzok
A készülék egy reaktorból, beépített elektródákkal, egy PWM-generátorból az áramellátáshoz, egy vízzárból, valamint a szerkezetet összekötő vezetékekből és tömlőkből áll. A mai napig számos elektrolizáló séma ismert, ahol lemezeket vagy csöveket használnak elektródákként.
A száraz elektrolízis készülékek is népszerűek. A klasszikus változattól eltérően ebben az egységben a lemezeket nem folyadékos edénybe helyezik, hanem magát a vizet a lapos elektródák közötti résbe irányítják.
A hidrogéngenerátor építéséhez szükséges anyagok kiválasztása
A generátor otthoni elkészítéséhez nincs szükség különleges és szokatlan eszközökre. Íme, mire kell készülnie:
- fémfűrész fémtermékekkel való megmunkáláshoz;
- fúró és fúrók hozzá;
- csavarkulcs készlet;
- lapos és hornyos csavarhúzók;
- sarokcsiszoló ("csiszoló") körrel fém vágására;
- multiméter és áramlásmérő;
- vonalzó;
- jelző.
DIY hidrogéngenerátor: használati utasítás
A folyamat egy hidrogéntermelő cella létrehozásával kezdődik. A méreteket tekintve valamivel kisebbnek kell lennie, mint a generátorház hosszának és szélességének belső paraméterei. Magasságában a főépület magasságának 2/3-a. A cella textolitból vagy plexiből készül (5-7 mm falvastagság).Ehhez 5 db lemezt méretre vágunk, amiből egy téglalapot ragasztunk, és az alsó részét nem zárja le semmi.
Daráló segítségével rozsdamentes acéllemezből elektródalemezeket vágnak ki. Méretükben 10-20 mm-rel kisebbnek kell lenniük, mint az oldalfalak.
FONTOS! Ahhoz, hogy elegendő HHO-t kapjunk, a rozsdamentes acélt mindkét oldalon csiszolni kell.
Mindegyik lemezen 2 lyukat kell fúrni: vizet kell juttatni az elektródák közötti térbe, és eltávolítani a Brown-gázt.
A vízellátás és a gázelvezetés szerelvényei a farostlemez falakba kerülnek. Az illesztéseket, ahol rögzítették, gondosan kezeljük tömítőanyaggal. Az egyik átlátszó testrészbe csapokat kell beépíteni, majd az elektródákat felhelyezni.
FONTOS! A lemezelektródák síkjának síknak kell lennie, különben az elemek rövidzárlatot okozhatnak.
A lemezeket a reaktor oldalairól szilikonból, paronitból vagy más anyagból készült O-gyűrűk segítségével választják le. Az utolsó lemez lerakása után egy tömítőgyűrűt szerelnek fel, majd a generátort egy második farostlemezfallal zárják le. A kapott szerkezetet alátétekkel és anyákkal rögzítjük.
A generátor egy víztartályhoz és egy buborékolóhoz van csatlakoztatva polietilén tömlők segítségével. Az elektródák érintkezőbetétjei össze vannak kötve, majd a tápfeszültség csatlakozik hozzájuk. A cellát egy PWM generátor táplálja.
Hidrogén otthon: van-e előnye?
Azonnal megjegyezzük: veszteséges a hidrogéngenerátor használata egy ház fűtésére.Több villamos energiát fog költeni a tiszta H2 felszabadítására, mint amennyi energiát az elégetéséből nyer. Tehát 1 kW hőre 2 kW áramot költenek el, vagyis nincs haszna. Könnyebben telepíthető otthon bármelyik elektromos kazánok.
Egy autó 1 liter benzinének cseréjéhez 4766 liter tiszta hidrogénre vagy 7150 liter robbanógázra lesz szükség, amelynek 1/3-a oxigén. Eddig még a világ legjobb elméi sem fejlesztettek ki ilyen teljesítményt nyújtani képes egységet.
Hidrogéngenerátorok karbantartása
A berendezést gondosan karban kell tartani. A szakértők azt tanácsolják, hogy tartsák be a következő tippeket:
- ne javítsa vagy módosítsa saját maga a generátort, még akkor sem, ha rendelkezik professzionális műszaki rajzzal;
- ajánlott speciális hőmérséklet-érzékelőket felszerelni a hőcserélő belsejébe, amelyek lehetővé teszik a víz túlmelegedésének folyamatát;
- elzárószelepek szerelhetők az égőbe és csatlakoztathatók a hőmérséklet-érzékelőhöz. Ez lehetővé teszi a készülék megfelelő hűtését.
A saját készítésű generátor lehetővé teszi a hidrogén előállítását, de elsősorban kísérletekre és gázhegesztésre használják. Jelentős szerkezet felmelegítéséhez az eszköz hatékonysága egyszerűen nem elegendő. Ugyanakkor nem szabad megfeledkezni az eszköz alacsony hatékonyságáról, valamint az összeszerelés nehézségeiről és költségeiről.
Hasonló cikkek:
