Vodonik iz aluminijuma i vode. Kako proizvesti vodonik iz vode Proizvodnja vodonika iz aluminija elektrolizom

"Vodonik se stvara samo kada je potrebno, tako da možete proizvesti samo onoliko koliko vam je potrebno", objasnio je Woodall na univerzitetskom simpozijumu opisujući detalje otkrića. Tehnologija se, na primjer, može koristiti u kombinaciji s malim motorima s unutarnjim sagorijevanjem u raznim primjenama kao što su prijenosni generatori za hitne slučajeve, kosilice i pile. Teoretski, može se koristiti na automobilima i kamionima.

Vodonik se spontano oslobađa kada se voda doda perlama koje su napravljene od legure aluminijuma i galija. „U ovom slučaju, aluminijum u karbidu reaguje sa vodom, uklanjajući kiseonik iz njegovih molekula,“ komentariše Woodall. Shodno tome, preostali vodonik se oslobađa u okolni prostor.

Prisustvo galija je kritično za odvijanje reakcije, jer sprečava stvaranje oksidnog filma na površini aluminijuma tokom njegove oksidacije. Ovaj film obično sprečava dalju oksidaciju aluminijuma delujući kao barijera. Ako se njegovo formiranje poremeti, reakcija će se nastaviti sve dok se sav aluminij ne potroši.

Woodall je otkrio proces s tekućom legurom aluminijum-galijum 1967. dok je radio u industriji poluprovodnika. „Čistio sam lončić koji je sadržavao leguru galijuma i aluminijuma“, kaže on. „Kada sam mu dodao vode, začuo se glasan prasak. Nakon toga sam se povukao u laboratoriju i proveo nekoliko sati proučavajući šta se tačno dogodilo.”

„Galijum je neophodna komponenta, jer se topi na niskoj temperaturi i rastvara aluminijum, što omogućava da ovaj drugi reaguje sa vodom. Woodall objašnjava. “Ovo je bilo neočekivano otkriće, jer je dobro poznato da čvrsti aluminijum ne reaguje sa vodom.”

Konačni produkti reakcije su galijum i aluminijum oksid. Sagorijevanje vodonika dovodi do stvaranja vode. „Na ovaj način se ne stvaraju toksične emisije“, kaže Woodall. „Takođe je važno napomenuti da galijum ne učestvuje u reakciji, pa se može reciklirati i ponovo koristiti. Ovo je važno jer je ovaj metal sada mnogo skuplji od aluminijuma. Međutim, ako ovaj proces počne da se široko koristi, rudarska industrija će moći da proizvodi jeftiniji galij niskog kvaliteta. Poređenja radi, sav galijum koji se danas koristi je visoko pročišćen i prvenstveno se koristi u industriji poluprovodnika.”

Woodall kaže da, budući da se vodonik može koristiti umjesto benzina u motorima s unutrašnjim sagorijevanjem, ova tehnika bi se mogla primijeniti na automobilske aplikacije. Međutim, da bi tehnologija bila konkurentna tehnologiji benzina, potrebno je smanjiti troškove povrata aluminij oksida. “Trenutno je cijena funte aluminijuma preko 1 dolar, tako da ne možete dobiti istu količinu vodonika kao benzin za 3 dolara po galonu,” objašnjava Woodall.

Međutim, cijena aluminija može se smanjiti ako se dobije iz oksida pomoću elektrolize, a električna energija za njega će doći iz ili. U ovom slučaju, aluminijum se može proizvoditi na licu mesta i nema potrebe za električnim prenosom, što smanjuje ukupne troškove. Osim toga, takvi sistemi se mogu locirati u udaljenim područjima, što je posebno važno pri izgradnji nuklearnih elektrana. Ovaj pristup će, prema Woodallovim riječima, smanjiti upotrebu benzina, smanjiti zagađenje i ovisnost o uvozu nafte.

„Mi to zovemo energija vodonika na bazi aluminijuma“, kaže Woodall, „i neće biti teško pretvoriti motore sa unutrašnjim sagorevanjem da rade na vodonik. Sve što treba da uradite je da zamijenite njihov injektor za gorivo vodoničnim.”

Sistem se takođe može koristiti za napajanje gorivnih ćelija. U ovom slučaju, već može konkurirati benzinskim motorima - čak i sa današnjom visokom cijenom aluminija. „Sistemi gorivih ćelija su 75% efikasni, u poređenju sa 25% za motore sa unutrašnjim sagorevanjem“, kaže Woodall. „Tako da kada tehnologija postane široko dostupna, naša tehnika ekstrakcije vodonika će biti ekonomski isplativa.“

Naučnici ističu vrijednost aluminijuma za proizvodnju energije. „Većina ljudi ne shvaća koliko je energije sadržano u njemu“, objašnjava Woodall. „Svaka funta (450 grama) metala može proizvesti 2 kWh pri sagorijevanju oslobođenog vodonika i istu količinu energije u obliku topline. Tako će prosječan automobil sa rezervoarom napunjenim kuglicama od legure aluminijuma (oko 150 kg) moći da pređe oko 600 km, a koštaće 60 dolara (uz pretpostavku da će se aluminijum oksid potom reciklirati). Poređenja radi, ako napunim rezervoar benzinom, dobiću 6 kWh po funti, što je 2,5 puta više energije od funte aluminijuma. Drugim riječima, trebalo bi mi 2,5 puta više aluminija da dobijem istu količinu energije. Međutim, važno je da potpuno isključujem benzin, i umjesto toga koristim jeftinu supstancu koja je dostupna u SAD-u."



Pozdrav svima, ovaj put ćemo provesti zanimljiv eksperiment pretvaranja aluminija u gorivo, a to je vodonik. Ako ste gledali drugi dio filma “Povratak u budućnost”, onda je bio jedan zanimljiv trenutak kada je dr. Emmett Brown “upravljao” DeLoreanom.


U budućnosti, tehnologija već dugo radi na kućnom otpadu, pretvarajući svo smeće u električnu energiju. Takav pretvarač u filmu je uređaj pod nazivom “Mr. Fusion”. Doc sipa ostatak pića u mašinu, a onda ubacuje i aluminijumsku limenku. Najvjerovatnije je piće tamo bila Coca-Cola.

Ali kako se, sa naučne tačke gledišta, energija može dobiti iz takvog otpada? Jedan autor je odlučio da ponovi ovaj eksperiment, i ispalo je sasvim dobro. Šta se krije iza svega ovoga? Sve je zapravo vrlo jednostavno, energiju ćemo dobiti iz aluminijuma izvlačeći iz njega vodonik. To se može učiniti na različite načine; aluminij je prilično nestabilan metal ako se njegov oksidni film uništi. Istovremeno, počinje oslobađati vodonik jednostavnim kontaktom sa zrakom. Kiseline i druge tvari mogu se koristiti za uništavanje oksidnog filma. Na primjer, možete jednostavno izgrebati aluminij iglom ispod kapi žive i na ovom mjestu će se uništiti oksidni film.

Zašto će vam trebati Coca-Cola tokom eksperimenta, saznaćete iz članka ;)

Korišteni materijali i alati

Spisak materijala:
- crijeva;
- ploče;
- plastične boce;
- dvotaktni motor;
- DC motor 12V;
- 12V baterija;
- (opciono);
- plastični kanister;
- manometar;
- metalne stezaljke;
- komad metalne cijevi;
- hladno zavarivanje;
- Aktivni ugljen;
- voda;
- tanki čelični lim;
- samorezni vijci.

Za hemijsku reakciju: aluminijum, koka-kola, natrijum hidroksid.

Lista alata:
- makaze;
- šrafciger;
- nožna pila;
- ;
- ključeve, odvijače i druge sitnice.

Počnimo sa sastavljanjem uređaja:

Prvi korak. Teorija
Poenta je sledeća: uzmite Coca-Colu i dodajte joj natrijum hidroksid. Coca-Cola sadrži fosfornu kiselinu, a kada reaguje sa natrijum hidroksidom, proizvodi supstancu natrijum ortofosfat, kao i vodu. Dakle, ako dodate aluminijum natrijum ortofosfatu, dobijate burnu reakciju sa oslobađanjem vodika, što nam je potrebno.

Preostaje nam samo da prilagodimo kontejner za reakciju, kao i da ugradimo filtere i potrošač vodonika, a to je motor sa unutrašnjim sagorevanjem.










Drugi korak. Instalacija "reaktora"
Trebat će vam komad daske kao podloga; na njega pričvršćujemo šipke za držanje kanistera. Naš kanister radi kao reaktor. Namotajte gumeno crijevo oko kanistera; ono će djelovati kao kondenzator kako bi spriječio ulazak vodene pare u motor.
Na vrhu kanistera ugrađujemo manometar, kao i priključak za spajanje crijeva za ispuštanje plina.






Crijevo od kanistera spajamo na izmjenjivač topline, a komad crijeva sa čahlom je također spojen na izlaz izmjenjivača topline. Jedan izlaz trojnice služi za spajanje plamenika, koji je komad metalne cijevi. Ispred gorionika mora postojati slavina, jer tada nećete moći opskrbiti motor gasom.










Treći korak. Ugradnja filtera
Sistem filtera se sastoji od dva filtera. Prva je boca s vodom ulivenom unutra, u koju se spušta crijevo iz izmjenjivača topline. Ovaj filter je dizajniran za prikupljanje velikih kapi vlage koje se formiraju u izmjenjivaču topline. Također, koristeći ovaj filter, možete jasno vidjeti koliko aktivno plin ulazi u motor. Da biste pričvrstili bocu, odrežite dno druge boce i pričvrstite je samoreznim vijcima za podnožje. Sada ubacujemo filter u ovaj nosač.






Što se tiče drugog filtera, ovdje se već događa suptilnije čišćenje. U bocu sipajte aktivni ugljen kao filterski element. Ubacimo crijeva kroz rupe koje su izbušene u čepovima boca. Za zaptivanje možete koristiti vruće ljepilo ili hladno zavarivanje, poput autora.


















Četvrti korak. Instalacija motora
Vodikom ćemo hraniti dvotaktni motor sa unutrašnjim sagorevanjem. Pogodan je motor od kosilice, motorne pile ili druge slične opreme. Motor pričvršćujemo vijcima na blok koji je ugrađen na postolje.

Motor mora biti spreman za rad na plin. Za to nam je potrebna mala plastična boca. Izrežemo rupe u poklopcu za vijke i napravimo ulaznu rupu za karburator. Poklopac pričvršćujemo na karburator. Odrežite dno boce, a umjesto toga stavite sunđer ili nešto slično koji će služiti kao filter.

Napravite rupu u boci na ulazu u karburator i ugradite crijevo za dovod plina.
























Veoma važna tačka za rad dvotaktnog motora je sistem podmazivanja. Ovdje je autor pronašao vrlo zanimljivo rješenje: ulje se dovodi u karburator, odnosno umjesto benzina. Ako želite, uvijek možete podesiti potrebnu količinu ulja koja će teći tokom rada motora. Po količini dima možete utvrditi da li teče mnogo ulja ili ne, a prvo morate paziti da se motor ne pregrije. Ugradite postolje, pričvrstite na njega posudu s uljem i spojite crijevo na karburator.








Na kraju ugrađujemo motor na 12V i spajamo ga na osovinu motora s unutrašnjim sagorijevanjem. Kao rezultat, dobijamo dva u jednom, ovo je starter s kojim ćemo pokrenuti motor, a ovaj starter će raditi i kao generator električne energije! Autor je u početku planirao spojiti 110-voltnu lampu na generator preko invertera, ali se pokazalo da je inverter neispravan.

Osovina generatora i motora su spojeni pomoću komada gumenog crijeva. Da biste bili sigurni, možete umetnuti tanje crijevo u deblje. Cijelu ovu stvar popravljamo metalnim stezaljkama.

Nakon toga možete pokušati pokrenuti motor. Poprskajte zračni filter tekućinom za pokretanje i dovedite napon na motor da biste ga pokrenuli. Ne zaboravite na paljenje i smjer rotacije.
























Korak peti. Počnimo s testiranjem instalacije!
Prvo morate napuniti Mr. Fusion, napuniti kanister sa Coca-Colom, autor je uzeo 7 limenki. Zatim dodajte natrijum hidroksid u kolu i sve promiješajte. Ostaje samo dodati aluminijum. Aluminijske limenke kole režemo na male komade i sipamo ih u kanister. Odmah će početi snažna reakcija, oslobađajući veliku količinu topline i vodika. Zatvaramo krov i čekamo dok se ne formira potreban pritisak. Mora biti najmanje 2PSI (0,13 atmosfere) da bi plin bio upotrebljiv. Ali izbjegavajte visoki tlak, jer plin može lako detonirati!

Reakcija oslobađa toliko topline da voda počinje ključati. Da bi to izbjegao, autor kanister prelijeva hladnom vodom.

Dok cijeli svijet razvija gorivne ćelije i priča o vodikovoj energiji budućnosti, skeptici se ne umaraju ponavljati da čovječanstvo još uvijek nema jeftin način za proizvodnju vodonika. Savremeni način proizvodnje je elektroliza vode, ali za njegovu implementaciju na globalnom nivou bit će potrebno mnogo električne energije.

Čovječanstvo svoje glavne nade polaže u projekat termonuklearne fuzije, koji bi ljudima trebao otvoriti nepresušni izvor energije, ali se još niko nije upustio u predviđanje datuma puštanja u rad prvog tokamaka. Osim toga, naučnici pokušavaju prilagoditi bakterije da proizvode vodonik iz hrane i industrijskog otpada, a također pokušavaju oponašaju proces fotosinteze, koji razdvaja vodu na vodonik i kiseonik u biljkama. Sve ove metode su još veoma daleko od industrijske implementacije.

Čini se da su američki naučnici naučili da proizvode vodonik u velikim količinama reakcijom aluminijuma sa vodom.

Programeri sa Univerziteta Purdue kreirali su novu metalnu leguru obogaćenu aluminijumom koja bi mogla biti veoma efikasna u procesu proizvodnje vodonika. Upotreba ove legure je, između ostalog, ekonomski opravdana, a ova metoda bi uskoro mogla konkurirati savremenim vrstama goriva koje se koriste u transportnoj i energetskoj industriji.

Kako govori Jerry Woodall, univerzitetski profesor i inicijator rada, njegova inovacija mogla bi naći primjenu u svim područjima - od mobilnih uređaja za proizvodnju energije do velikih industrijskih instalacija.

Nova legura se sastoji od 95% aluminijuma, a preostalih 5% od složene legure galija, indija i kalaja. Iako je galijum vrlo rijedak i skup element, njegove količine u leguri su toliko male da cijena legure, a posebno troškovi njenog rada, mogu biti komercijalno isplativi.
Kada se ova legura doda vodi, aluminij ulazi u reakciju oksidacije, uslijed koje se oslobađaju vodik i toplinska energija, a aluminij se pretvara u oksidni oblik.
2Al + 3H 2 O --> 3H 2 + Al 2 O 3 + Q

Sa školskog kursa hemije svi bi trebali znati da je aluminijum izuzetno aktivan metal i da lako reaguje sa vodom, oslobađajući vodonik tokom sopstvene oksidacije. Međutim, upotreba aluminija u svakodnevnom životu, a posebno kao pribora za kuhanje, apsolutno je sigurna, jer se na površini aluminija uvijek nalazi tanak, ali vrlo izdržljiv i inertan oksidni film Al 2 O 3, koji uzrokuje reakciju aluminija. sa vodom nije tako lako.

Legura indijum-galijum-kalaj je kritična komponenta za Woodall-ovu tehnologiju: sprečava stvaranje ovog oksidnog filma i omogućava aluminijumu da kvantitativno reaguje sa vodom.

Osim vodonika, vrijedan proizvod reakcije je i toplinska energija, koja se također može koristiti. Aluminijum oksid i inertnija legura galija, indija i kalaja mogu se naknadno reducirati u poznatom industrijskom procesu, tako da zatvoreni ciklus može smanjiti troškove proizvodnje energije, u domaćem smislu, na manje od 2 rublje po kilovat-satu.

Zasluga hemičara-tehnologa je u tome što su bili u stanju da urade titanski posao odabira hemijskog sastava legure aluminijuma, već su naučili da kontrolišu njenu mikrostrukturu, koja je ključna za funkcionalizaciju materijala.

Činjenica je da mješavina metala nakon skrućivanja ne stvara homogenu čvrstu otopinu zbog razlika u strukturi kristalnih rešetki metala; osim toga, rezultirajuća legura ima prilično nisku tačku. Kao rezultat, konačna legura nastaje hlađenjem iz taline u obliku mješavine dvije neovisne faze - aluminija i legure galija, indija i kalaja, ugrađenih u debljinu materijala u obliku mikroskopskih kristalita.

Upravo ovaj dvofazni sastav određuje sposobnost aluminijuma u datoj leguri da reaguje sa vodom u normalnim uslovima, i stoga je kritičan za čitavu tehnologiju.

Osim toga, kako se ispostavilo, ovaj materijal se može dobiti u dva različita oblika, ovisno o načinu hlađenja rastopljene mješavine metala. Očigledno, tokom brzog hlađenja (gašenja), kristalna struktura otopine nema vremena da se preuredi, zbog čega se uzorak na izlazu ispostavlja gotovo jednofaznim. Woodall-ova legura u ovom obliku ne reagira s vodom sve dok se ne navlaži rastopljenom mješavinom galija, indija i kalaja.

Međutim, nakon što su otkrili sposobnost takvog navlaženog materijala da reaguje sa vodom u normalnim uslovima, naučnici su bili prilično inspirisani i nakon nekog vremena otkrili su sposobnost taline obogaćene aluminijumom da kristališe pri sporom hlađenju u dvofaznom obliku. Takav materijal može reagirati s vodom bez sudjelovanja tekuće legure galija, indija i kalaja. Naučnici vjeruju da je odlučujući faktor u sprječavanju stvaranja oksidnog filma na površini materijala mikrostruktura materijala na granici između dvije faze koje formiraju materijal.

U ovom trenutku, naučnici se bave tehnološkim zadatkom briketiranja svoje legure kako bi se poboljšala jednostavnost upotrebe. Tako se blok legure aluminijuma može staviti u reaktor čije su dimenzije određene potrebnom količinom vodonika i proizvesti tačno onoliko vodonika koliko je potrebno na mestu iu vreme kada je to potrebno. Takva tehnologija, kada se dovede do svog logičnog završetka, riješit će još dva goruća problema vodonične energije (pored stvarne proizvodnje vodonika iz vode), a to su skladištenje i transport vodonika.
Legura indija, galija i kalaja je inertna komponenta i ne učestvuje u reakciji, tako da se nakon završetka reakcije može ponovo koristiti bez gubitaka.

Aluminijum oksid je takođe vrlo pogodna supstanca za izvođenje svoje elektrohemijske redukcije u skladu sa Hall-Heroultovim procesom, koji se trenutno široko koristi u aluminijumskoj industriji:
2Al 2 O 3 + 3C = 4Al + 3CO 2
Prema naučnicima, oporavak aluminijuma iz oksida dobijenog tokom proizvodnje vodonika čak je jeftiniji od njegove standardne proizvodnje iz boksita, iako je puni ciklus od aluminijuma do aluminijuma, naravno, skup - naučnici nisu nameravali da stvaraju večni pokretna mašina.

U principu, za implementaciju Woodallove tehnologije, koja još nije opisana u naučnim publikacijama, nisu potrebne nikakve nove inovacije - potrebno je samo uspostaviti infrastrukturu za isporuku legure do krajnjeg korisnika i organizirati proces njenog oporavka koristeći dobro- razvijene industrijske metode za proizvodnju metala aluminijuma.

Aluminijum je najzastupljeniji metal na Zemlji. Osim toga, nusprodukt razvoja ruda boksita, minerala koji sadrže aluminij, je galijum, najvredniji sastojak Woodall-ove legure.

Sam naučnik, koji je u prošlosti nagrađen najvišom nagradom u oblasti tehnologije u Sjedinjenim Državama, uz probleme čisto ekonomske prirode, napominje potrebu za dodatnim eksperimentima o uticaju kompozicije, a posebno , mikrostruktura na granici faza u novom materijalu na njegova svojstva. Takav rad bi mogao u budućnosti omogućiti prelazak na upotrebu jeftinijih i pristupačnijih metala od galija.

Porast cijena energije stimuliše potragu za efikasnijim, uključujući i na nivou domaćinstava. Najviše od svega zanatlije i entuzijaste privlači vodonik, čija je kalorijska vrijednost tri puta veća od metana (38,8 kW prema 13,8 po 1 kg tvari). Metoda ekstrakcije kod kuće izgleda poznata - cijepanje vode elektrolizom. U stvarnosti je problem mnogo složeniji. Naš članak ima 2 cilja:

  • analizirati pitanje kako napraviti generator vodika uz minimalne troškove;
  • Razmotrite mogućnost korištenja generatora vodika za grijanje privatne kuće, punjenje automobila i kao aparat za zavarivanje.

Kratak teorijski dio

Vodonik, takođe poznat kao vodonik, prvi element periodnog sistema, najlakša je gasovita supstanca sa visokom hemijskom aktivnošću. Tokom oksidacije (tj. sagorijevanja), oslobađa ogromnu količinu topline, formirajući običnu vodu. Okarakterizirajmo svojstva elementa, formatirajući ih u obliku teza:

Za referenciju. Naučnici koji su prvi razdvojili molekul vode na vodonik i kiseonik nazvali su mešavinu eksplozivnim gasom zbog njene sklonosti da eksplodira. Nakon toga je dobio ime Brownov plin (po imenu pronalazača) i počeo se označavati hipotetičkom formulom NHO.


Ranije su cilindri vazdušnih brodova bili punjeni vodonikom, koji je često eksplodirao

Iz navedenog se nameće sljedeći zaključak: 2 atoma vodika se lako spajaju sa 1 atomom kisika, ali se vrlo nevoljko razdvajaju. Reakcija kemijske oksidacije odvija se direktnim oslobađanjem toplinske energije prema formuli:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (energija)

Ovdje leži važna stvar koja će nam biti korisna u daljnjem razmatranju: vodonik reagira spontano iz sagorijevanja, a toplota se direktno oslobađa. Da bi se molekul vode podijelio, energija će se morati potrošiti:

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

Ovo je formula za elektrolitičku reakciju koja karakterizira proces cijepanja vode opskrbom električnom energijom. Kako to implementirati u praksi i napraviti generator vodika vlastitim rukama, razmotrit ćemo dalje.

Izrada prototipa

Da biste razumjeli s čime imate posla, prvo predlažemo sastavljanje jednostavnog generatora za proizvodnju vodika uz minimalne troškove. Dizajn domaće instalacije prikazan je na dijagramu.

Od čega se sastoji primitivni elektrolizator:

  • reaktor - staklena ili plastična posuda s debelim zidovima;
  • metalne elektrode uronjene u reaktor s vodom i spojene na izvor napajanja;
  • drugi rezervoar igra ulogu vodene brtve;
  • cijevi za uklanjanje HHO plina.

Važna tačka. Postrojenje elektrolitičkog vodika radi samo na jednosmjernu struju. Stoga kao izvor napajanja koristite AC adapter, auto punjač ili bateriju. AC generator neće raditi.

Princip rada elektrolizera je sljedeći:

Da biste vlastitim rukama napravili dizajn generatora prikazanog na dijagramu, trebat će vam 2 staklene boce sa širokim grlom i poklopcima, medicinska kapaljka i 2 tuceta samoreznih vijaka. Kompletan set materijala je prikazan na fotografiji.

Posebni alati će zahtijevati pištolj za ljepilo za zaptivanje plastičnih poklopaca. Procedura proizvodnje je jednostavna:


Da biste pokrenuli generator vodika, sipajte posoljenu vodu u reaktor i uključite izvor napajanja. Početak reakcije će biti obilježen pojavom mjehurića plina u oba spremnika. Podesite napon na optimalnu vrijednost i zapalite smeđi plin koji izlazi iz igle kapaljke.

Druga važna tačka. Nemoguće je primijeniti previsok napon - elektrolit, zagrijan na 65 ° C ili više, počet će intenzivno isparavati. Zbog velike količine vodene pare neće biti moguće upaliti gorionik. Za detalje o sastavljanju i pokretanju improviziranog generatora vodika pogledajte video:

O Meyerovoj vodičnoj ćeliji

Ako ste napravili i testirali gore opisani dizajn, onda ste vjerovatno po gorenju plamena na kraju igle primijetili da su performanse instalacije izuzetno niske. Da biste dobili više detonirajućeg gasa, morate napraviti ozbiljniji uređaj, nazvan ćelija Stanley Meyer u čast pronalazača.

Princip rada ćelije se također zasniva na elektrolizi, samo su anoda i katoda napravljene u obliku cijevi umetnutih jedna u drugu. Napon se napaja iz generatora impulsa kroz dva rezonantna namotaja, što smanjuje potrošnju struje i povećava produktivnost generatora vodika. Elektronsko kolo uređaja prikazano je na slici:

Bilješka. Rad kruga je detaljno opisan na resursu http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Za izradu Meyerove ćelije trebat će vam:

  • cilindrično tijelo od plastike ili pleksiglasa; majstori često koriste filter za vodu s poklopcem i cijevima;
  • cijevi od nehrđajućeg čelika promjera 15 i 20 mm, dužine 97 mm;
  • žice, izolatori.

Cijevi od nehrđajućeg čelika pričvršćene su na dielektričnu podlogu, a na njih su zalemljene žice povezane s generatorom. Ćelija se sastoji od 9 ili 11 cijevi smještenih u plastičnu ili pleksiglasnu kutiju, kao što je prikazano na fotografiji.


Gotovo plastično kućište od konvencionalnog filtera za vodu može se prilagoditi za Meyerovu ćeliju

Elementi su povezani prema shemi dobro poznatoj na Internetu, koja uključuje elektronsku jedinicu, Meyerovu ćeliju i vodeni pečat (tehnički naziv - bubbler). Iz sigurnosnih razloga, sistem je opremljen senzorima kritičnog pritiska i nivoa vode. Prema recenzijama domaćih majstora, takva instalacija vodika troši struju od oko 1 ampera pri naponu od 12 V i ima dovoljne performanse, iako tačne brojke nisu dostupne.


Šematski dijagram uključivanja elektrolizera

Pločasti reaktor

Generator vodika visokih performansi koji može osigurati rad plinskog plamenika izrađen je od ploča od nehrđajućeg čelika dimenzija 15 x 10 cm, količina - od 30 do 70 komada. U njima su izbušene rupe za zatezne igle, a u uglu je izrezan terminal za spajanje žice.

Pored lima od nehrđajućeg čelika 316, morat ćete kupiti:

  • guma debljine 4 mm, otporna na alkalije;
  • završne ploče od pleksiglasa ili PCB-a;
  • spone M10-14;
  • nepovratni ventil za aparat za plinsko zavarivanje;
  • Filter za vodu za brtvu;
  • spojne cijevi od valovitog nehrđajućeg čelika;
  • kalijum hidroksid u obliku praha.

Ploče moraju biti sastavljene u jedan blok, izolirane jedna od druge gumenim brtvama sa izrezanom sredinom, kao što je prikazano na crtežu. Dobijeni reaktor čvrsto zavežite iglama i spojite ga na cijevi s elektrolitom. Potonji dolazi iz zasebnog spremnika opremljenog poklopcem i zapornim ventilima.

Bilješka. Govorimo vam kako napraviti protočni (suhi) elektrolizator. Lakše je izraditi reaktor s potopljenim pločama - nema potrebe za ugradnjom gumenih brtvi, a sastavljena jedinica se spušta u zatvoreni spremnik s elektrolitom.


Shema hidrogenskog postrojenja mokrog tipa

Naknadna montaža generatora koji proizvodi vodik izvodi se prema istoj shemi, ali s razlikama:

  1. Rezervoar za pripremu elektrolita pričvršćen je na tijelo uređaja. Potonji je 7-15% rastvor kalijum hidroksida u vodi.
  2. Umjesto vode, u "bubbler" se ulijeva takozvano deoksidacijsko sredstvo - aceton ili neorgansko otapalo.
  3. Ispred gorionika mora biti ugrađen nepovratni ventil, inače kada se gorionik vodika glatko isključi, zazor će pokidati crijeva i mjehur.

Za napajanje reaktora najlakši način je korištenje pretvarača za zavarivanje; nema potrebe za sastavljanjem elektroničkih kola. Kako radi domaći Brown gas generator objašnjava domaći majstor u svom videu:

Je li isplativo proizvoditi vodonik kod kuće?

Odgovor na ovo pitanje ovisi o obimu primjene smjese kisik-vodik. Svi crteži i dijagrami koje objavljuju različiti internetski resursi dizajnirani su za ispuštanje HHO plina u sljedeće svrhe:

  • koristiti vodonik kao gorivo za automobile;
  • bezdimno sagorijevanje vodika u kotlovima za grijanje i pećima;
  • koristi se za gasno zavarivanje.

Glavni problem koji negira sve prednosti vodikovog goriva: trošak električne energije za oslobađanje čiste tvari premašuje količinu energije dobivene njenim sagorijevanjem. Šta god da tvrde pristalice utopijskih teorija, maksimalna efikasnost elektrolizera dostiže 50%. To znači da se za 1 kW primljene topline troši 2 kW električne energije. Korist je nula, čak negativna.

Prisjetimo se onoga što smo napisali u prvom dijelu. Vodik je vrlo aktivan element i sam reagira s kisikom, oslobađajući mnogo topline. Kada pokušavamo podijeliti stabilnu molekulu vode, ne možemo primijeniti energiju direktno na atome. Razdvajanje se vrši pomoću električne energije, od čega se polovina troši za zagrijavanje elektroda, vode, namotaja transformatora i tako dalje.

Važne pozadinske informacije. Specifična toplota sagorevanja vodonika je tri puta veća od one metana, ali po masi. Ako ih uporedimo po zapremini, onda će se pri sagorijevanju 1 m³ vodika osloboditi samo 3,6 kW toplotne energije u odnosu na 11 kW za metan. Na kraju krajeva, vodonik je najlakši hemijski element.

Sada razmotrimo detonirajući plin dobiven elektrolizom u domaćem generatoru vodika kao gorivo za gore navedene potrebe:


Za referenciju. Da biste spalili vodonik u kotlu za grijanje, morat ćete temeljito redizajnirati dizajn, jer gorionik na vodik može rastopiti bilo koji čelik.

Zaključak

Vodik sadržan u NHO plinu, dobivenom iz domaćeg generatora vodika, koristan je za dvije svrhe: eksperimente i plinsko zavarivanje. Čak i ako zanemarimo nisku efikasnost elektrolizera i troškove njegove montaže uz utrošenu električnu energiju, jednostavno nema dovoljno produktivnosti za grijanje zgrade. Ovo se odnosi i na benzinski motor putničkog automobila.

Objavljeno: 12. oktobar 2013
Vodik se odvaja laserom od vode pomoću drvenog uglja. Temperatura veća od hiljadu stepeni trenutno sagoreva ugljenik sa vodom, tačnije sa kiseonikom vode, dok se vodonik oslobađa iz vode. Ovaj video prikazuje kako električno lučno svjetlo oslobađa vodonik iz vode i drvenog uglja.
Ugalj izolira munje, a energija iz ugljena stvara atomski vodik, kao i bikarbonat, lijek za starenje i najbolju hranu za biljke, a samim tim i ozon.

Dobivanje vodonika iz vode prema formuli H2O + C +e = -H2CO3 i +H odnosno energija vodenog ugljena kao što je energija laserske munje ili električna energija. Jeftini katalizatori za oslobađanje vodika iz vode i korištenje naizmjeničnog napona od 50 herca, ovo je čak i moje otkriće. Otkrio sam jednostavan način za proizvodnju vodika iz vode, koristeći jednostavan katalizator, grafit ili drveni ugljen.
Kako odvojiti vodonik od vode pomoću drvenog uglja naći ćete na mojoj web stranici http://xn--c1atbkq7d.xn--p1ai/ Nyurgun.RF, glavnu tajnu pripreme pravog drvenog uglja.
Ugalj treba sagorevati sa puno vazduha, a zagrevanjem uglja iznad hiljadu dvesta stepeni, tek tada postaje katalizator vodonika, a molekul vode će se zagrejati do hiljadu stepeni.

Priprema grafita za proizvodnju vodika iz vode spaljivanjem uglja pod vodom. Objavljeno: 25. apr 2015
Jedinstvena kombinacija ugljikovih spojeva za ekstrakciju atomskog vodika iz slatke vode bez ikakvih aditiva.

Brzo i sporo sagorevanje vodika(a), kao dokaz oslobađanja vodika iz vode korišćenjem drvenog uglja. Objavljeno: 12. maja 2015
Koristim vodonik kao lijek za ublažavanje umora.
Za potrošača je svejedno kako se njihova topla voda zagrijava, bilo sagorijevanjem ugljovodonika ili korištenjem superefikasnih novih tehnologija.

Najnoviji materijali u sekciji:

Električne šeme besplatno
Električne šeme besplatno

Zamislite šibicu koja, nakon što se udari na kutiju, upali, ali ne upali. Kakva korist od takve utakmice? Biće korisno u pozorišnim...

Kako proizvesti vodonik iz vode Proizvodnja vodonika iz aluminija elektrolizom
Kako proizvesti vodonik iz vode Proizvodnja vodonika iz aluminija elektrolizom

"Vodonik se proizvodi samo kada je potrebno, tako da možete proizvesti samo onoliko koliko vam je potrebno", objasnio je Woodall na univerzitetu...

Umjetna gravitacija u naučnoj fantastici U potrazi za istinom
Umjetna gravitacija u naučnoj fantastici U potrazi za istinom

Problemi sa vestibularnim sistemom nisu jedina posledica dužeg izlaganja mikrogravitaciji. Astronauti koji troše...