Waterstof is een bijna perfecte brandstof voor onze planeet. Het enige probleem is dat het alleen in combinatie met andere stoffen op aarde wordt aangetroffen. In zijn pure vorm is waterstof op aarde slechts 0,00005%. In dit opzicht is de kwestie van het ontwerpen van waterstofgeneratoren zeer relevant. Vergeet niet dat waterstof een onuitputtelijke bron van energie is, praktisch onder onze voeten.
Inhoud
Het apparaat en het werkingsprincipe van de waterstofgenerator
Hoe het werkt
Het klassieke apparaat voor het genereren van waterstof omvat een buis met een kleine diameter, vaak met een cirkelvormige dwarsdoorsnede.Daaronder bevinden zich speciale cellen met elektrolyt. De aluminiumdeeltjes zelf bevinden zich in het onderste vat. De elektrolyt is in dit geval alleen geschikt voor het alkalische type. Boven de opvoerpomp is een tank geplaatst waar condensaat wordt opgevangen. Sommige modellen gebruiken 2 pompen. De temperatuur wordt direct in de cellen geregeld.
De generator haalt gas uit het water. De kwaliteit ervan heeft rechtstreeks invloed op de hoeveelheid onzuiverheden in het eindproduct. Dus als water met een hoge concentratie aan vreemde ionen de generator binnenkomt, moet het eerst door een deïonisatiefilter gaan.
Hier is hoe het proces van het verkrijgen van gas plaatsvindt:
- Het destillaat wordt tijdens het elektrolyseproces gesplitst in zuurstof (O) en waterstof (H).
- O2 komt de voedingstank binnen en ontsnapt dan als bijproduct naar de atmosfeer.
- H2 wordt aan de afscheider toegevoerd, gescheiden van het water, dat vervolgens terugkeert naar de voorraadtank.
- Waterstof wordt opnieuw door een scheidingsmembraan geleid, dat de resterende zuurstof eruit haalt en vervolgens de chromatografische apparatuur binnengaat.
elektrolyse methode:
Zoals hierboven vermeld, zijn er in de wereld vrijwel geen onuitputtelijke energiebronnen als waterstof. Men mag niet vergeten dat 2/3 van de wereldoceaan uit dit element bestaat, en dat in het hele heelal H2, samen met helium, het grootste volume inneemt. Maar om zuivere waterstof te krijgen, moet je water in deeltjes splitsen, en dat is niet zo eenvoudig.
Wetenschappers na vele jaren van trucs uitgevonden elektrolyse methode:. Deze methode is gebaseerd op het dicht bij elkaar plaatsen van twee metalen platen in water, die zijn aangesloten op een hoogspanningsbron.Vervolgens wordt er stroom aangelegd - en een groot elektrisch potentiaal breekt het watermolecuul feitelijk in componenten, waardoor 2 waterstofatomen (HH) en 1 zuurstof (O) vrijkomen.
Dit gas (HHO) is vernoemd naar de Australische wetenschapper Yull Brown, die in 1974 patent vroeg op de creatie van een elektrolyseur.
Stanley Meyer brandstofcel
Een wetenschapper uit de VS, Stanley Meyer, vond zo'n installatie uit die geen sterk elektrisch potentieel gebruikte, maar stromen van een bepaalde frequentie. Het watermolecuul oscilleert in de tijd met de veranderende elektrische impulsen en gaat in resonantie. Geleidelijk krijgt het kracht, wat voldoende is om het molecuul in componenten te scheiden. Voor zo'n impact zijn de stromen tien keer kleiner dan voor de werking van een standaard elektrolyse-eenheid.
BELANGRIJK! Meyer betaalde met zijn leven voor zijn uitvinding. Volgens geruchten werd hij vermoord in opdracht van de magnaten, omdat zijn uitvinding de oliehandel in de kiem kon smoren. Niettemin zijn enkele van de prestaties van de wetenschapper bewaard gebleven, dus zijn tijdgenoten hebben de mogelijkheid om te proberen dergelijke apparaten te maken.
Voordelen van Brown's gas als energiebron
- Het water waaruit HHO wordt gewonnen, is in enorme hoeveelheden op onze planeet aanwezig. Dienovereenkomstig zijn de bronnen van waterstof praktisch onuitputtelijk.
- Bij de verbranding van Brown's gas ontstaat waterdamp. Het kan opnieuw worden gecondenseerd tot een vloeistof en weer als grondstof worden gebruikt.
- Bij de verbranding van HHO komen geen schadelijke stoffen vrij in de atmosfeer en ontstaan er geen andere bijproducten dan water. We kunnen stellen dat Brown's gas de meest milieuvriendelijke brandstof ter wereld is.
- Bij gebruik van een waterstofgenerator komt er waterdamp vrij.De hoeveelheid is voldoende om lange tijd een comfortabele luchtvochtigheid in de kamer te behouden.
BELANGRIJK! Waterstof kan ook worden verkregen door kraken - olieraffinage (geeft gas vrij als bijproduct). Deze methode is goedkoper dan elektrolyse, maar er kunnen moeilijkheden optreden bij het transporteren van het gas. Bovendien is het gas dat door elektrolyse wordt geproduceerd veel schoner dan dat van kraken.
De reikwijdte van de waterstofgenerator:
H2 is een moderne energiedrager die in veel industriële gebieden actief wordt toegepast. Hier zijn er maar een paar:
- productie van waterstofchloride (HC)l;
- productie van brandstof voor raketwerpers;
- productie van ammoniak;
- metaalbewerking en snijden erop;
- ontwikkeling van meststoffen voor voorstedelijke gebieden;
- synthese van salpeterzuur;
- creatie van methylalcohol;
- voedselindustrie;
- productie van zoutzuur;
- creatie van "warme vloer" systemen.
Daarnaast is HHO zeer nuttig geworden in het dagelijks leven, zij het met voorbehoud. Allereerst wordt het gebruikt voor autonome verwarmingssystemen. Bovendien wordt Brown's gas aan benzine toegevoegd in een poging de motor te misleiden en brandstof te besparen.
Beide gevallen hebben hun eigen kenmerken. Dus bij het organiseren van huisverwarming moet u er rekening mee houden dat de verbrandingstemperatuur van HHO een orde van grootte hoger is dan die van methaan. In dit opzicht is het noodzakelijk om een speciale dure ketel aan te schaffen met een hittebestendig mondstuk. Anders lopen de eigenaar en zijn huis groot gevaar.
Wat betreft het gebruik van een generator in een auto, soms kan het systeem werken - als het correct is ontworpen. Maar het is bijna onmogelijk om ideale parameters of een vermogensversterkingsfactor te vinden.Bovendien is het niet helemaal duidelijk hoeveel de levensduur van de motor zal worden verkort, en de vervanging ervan kost een aardige cent.
Wat is er nodig om thuis een brandstofcel te maken?
Thuis een waterstofinstallatie maken is geen gemakkelijke opgave. Je moet je niet alleen wapenen met een aantal tools, maar ook met de relevante kennis, evenals diagrammen.
Een waterstofgenerator ontwerpen: diagrammen en tekeningen
Het apparaat bestaat uit een reactor met geïnstalleerde elektroden, een PWM-generator voor stroomvoorziening, een waterslot, draden en slangen die de structuur verbinden. Tot op heden zijn verschillende schema's van elektrolyzers bekend, waarbij platen of buizen als elektroden worden gebruikt.
Droge elektrolyse-apparaten zijn ook populair. In tegenstelling tot de klassieke versie worden in deze unit de platen niet in een container met vloeistof geplaatst, maar wordt het water zelf in de opening tussen de platte elektroden geleid.
De materiaalkeuze voor de bouw van een waterstofgenerator
Om thuis een generator te maken, zijn geen speciale en ongebruikelijke gereedschappen nodig. Dit is wat je nodig hebt om je voor te bereiden:
- ijzerzaag voor het werken met metalen producten;
- boor en boor ervoor;
- set sleutels;
- platte en platte schroevendraaiers;
- haakse slijper ("slijpmachine") met een cirkel voor het snijden van metaal;
- multimeter en debietmeter;
- heerser;
- markeerstift.
DIY waterstofgenerator: instructies
Het proces begint met het maken van een waterstofproductiecel. Qua afmetingen moet het iets minder zijn dan de interne parameters van de lengte en breedte van de generatorbehuizing. In hoogte is het 2/3 van de hoogte van het hoofdgebouw. De cel is gemaakt van textoliet of plexiglas (wanddikte 5-7 mm).Om dit te doen, worden 5 platen op maat gesneden, waaruit een rechthoek wordt gelijmd en het onderste deel wordt door niets afgesloten.
Met behulp van een slijpmachine worden elektrodeplaten uit een roestvrijstalen plaat gesneden. In grootte moeten ze 10-20 mm kleiner zijn dan de zijwanden.
BELANGRIJK! Om voldoende HHO te krijgen, dient RVS aan beide zijden geschuurd te worden.
In elke plaat moeten 2 gaten worden geboord: om de ruimte tussen de elektroden van water te voorzien en om het gas van Brown te verwijderen.
In de hardboard wanden worden armaturen voor watertoevoer en gasafvoer gestoken. De voegen waar ze werden bevestigd, worden zorgvuldig behandeld met kit. In een van de transparante lichaamsdelen worden noppen geïnstalleerd en vervolgens worden de elektroden gelegd.
BELANGRIJK! Het vlak van de plaatelektroden moet vlak zijn, anders kunnen de elementen kortsluiting veroorzaken.
De platen worden losgemaakt van de zijkanten van de reactor met behulp van o-ringen, die gemaakt kunnen zijn van siliconen, paroniet of ander materiaal. Na het leggen van de laatste plaat wordt een afdichtring gemonteerd, waarna de generator wordt afgesloten met een tweede hardboard wand. De resulterende structuur wordt bevestigd met ringen en moeren.
De generator is met polyethyleen slangen aangesloten op een watertank en een bubbler. De contactvlakken van de elektroden zijn met elkaar verbonden, waarna er stroom op wordt aangesloten. De cel wordt gevoed door een PWM-generator.
Waterstof in huis: is er enig voordeel?
We merken meteen op: het is onrendabel om een waterstofgenerator te gebruiken voor het verwarmen van een huis.U besteedt meer elektriciteit aan het vrijgeven van pure H2 dan u energie krijgt door het te verbranden. Dus voor 1 kW warmte wordt 2 kW elektriciteit uitgegeven, dat wil zeggen dat er geen voordeel is. Gemakkelijker thuis te installeren: elektrische boilers.
Om 1 liter benzine voor een auto te vervangen, is 4766 liter zuivere waterstof of 7150 liter detonerend gas, waarvan 1/3 zuurstof, nodig. Tot nu toe hebben zelfs de knapste koppen ter wereld geen eenheid ontwikkeld die zulke prestaties kan leveren.
Onderhoud van waterstofgeneratoren
De apparatuur moet zorgvuldig worden onderhouden. Experts adviseren om de volgende tips in acht te nemen:
- verbeter of wijzig de generator niet zelf, ook niet als u een professionele technische tekening heeft;
- het wordt aanbevolen om speciale temperatuursensoren in de warmtewisselaar op de apparatuur te installeren, waardoor het proces van oververhitting van het water kan worden gecontroleerd;
- afsluiters kunnen in de brander worden ingebouwd en op de temperatuurvoeler worden aangesloten. Hierdoor kan het apparaat goed afkoelen.
Met een zelfgemaakte generator kun je waterstof krijgen, maar deze wordt voornamelijk gebruikt voor experimenten en gaslassen. Om een aanzienlijke structuur te verwarmen, is de efficiëntie van het apparaat gewoon niet genoeg. En tegelijkertijd mag men de lage efficiëntie van het apparaat niet vergeten, evenals het gedoe en de kosten om het te monteren.
Vergelijkbare artikelen:
