Hidrogén alumíniumból és vízből. Hidrogén előállítása vízből Hidrogén előállítása alumíniumból elektrolízissel

„Hidrogén csak akkor keletkezik, amikor szükség van rá, ezért csak annyit tud belőle előállítani, amennyire szüksége van” – magyarázta Woodall a felfedezés részleteit ismertető egyetemi szimpóziumon. A technológia például kis belső égésű motorokkal együtt használható különféle alkalmazásokban, mint például hordozható vészgenerátorok, fűnyírók és fűrészek. Elméletileg személygépkocsikon és teherautókon is használható.

A hidrogén spontán szabadul fel, amikor vizet adnak az alumínium és gallium ötvözetéből készült gyöngyökhöz. "Ebben az esetben a keményötvözetben lévő alumínium reakcióba lép a vízzel, és megvonja az oxigént a molekuláitól" - kommentálja Woodall. Ennek megfelelően a maradék hidrogén a környező térbe kerül.

A gallium jelenléte kritikus fontosságú a reakció lezajlásához, mivel megakadályozza, hogy oxidfilm képződjön az alumínium felületén az oxidáció során. Ez a film általában megakadályozza az alumínium további oxidációját azáltal, hogy gátként működik. Ha képződése megszakad, a reakció addig tart, amíg az összes alumínium el nem fogy.

Woodall 1967-ben fedezte fel a folyékony alumínium-gallium ötvözet eljárását, miközben a félvezetőiparban dolgozott. „Egy gallium és alumínium ötvözetet tartalmazó tégelyt tisztítottam – mondja. „Amikor vizet öntöttem hozzá, hangos csattanás hallatszott. Ezt követően visszavonultam a laboratóriumba, és több órát töltöttem annak tanulmányozásával, hogy mi is történt pontosan.”

„A gallium szükséges komponens, mivel alacsony hőmérsékleten megolvad és oldja az alumíniumot, ami lehetővé teszi, hogy az utóbbi reagáljon a vízzel. Woodall elmagyarázza. "Ez egy váratlan felfedezés volt, mivel köztudott, hogy a szilárd alumínium nem lép reakcióba vízzel."

A reakció végtermékei a gallium és az alumínium-oxid. A hidrogén égése víz képződéséhez vezet. „Így nem keletkeznek toxikus kibocsátások – mondja Woodall. – Azt is fontos megjegyezni, hogy a gallium nem vesz részt a reakcióban, így újrahasznosítható és újra felhasználható. Ez azért fontos, mert ez a fém ma már sokkal drágább, mint az alumínium. Ha azonban ezt az eljárást kezdik széles körben alkalmazni, a bányászat olcsóbb, gyenge minőségű galliumot tud majd előállítani. Összehasonlításképpen: a ma használt összes gallium nagy tisztaságú, és elsősorban a félvezetőiparban használják.”

Woodall azt mondja, hogy mivel a belső égésű motorokban benzin helyett hidrogén is használható, a technikát az autóiparban is alkalmazni lehetne. Ahhoz azonban, hogy a technológia felvehesse a versenyt a benzines technológiával, csökkenteni kell az alumínium-oxid visszanyerésének költségeit. „Jelenleg egy font alumínium ára meghaladja az 1 dollárt, tehát gallononként 3 dollárért nem kaphat ugyanannyi hidrogént, mint a benzin” – magyarázza Woodall.

Az alumínium költsége azonban csökkenthető, ha az oxidból elektrolízissel nyerik ki, és az ehhez szükséges villamos energia a ill. Ebben az esetben az alumínium a helyszínen előállítható, és nincs szükség elektromos átvitelre, ami csökkenti az általános költségeket. Ezenkívül az ilyen rendszerek távoli területeken is elhelyezhetők, ami különösen fontos az atomerőművek építésénél. Woodall szerint ez a megközelítés csökkenti a benzinhasználatot, csökkenti a környezetszennyezést és az olajimporttól való függőséget.

„Alumínium-alapú hidrogénenergiának hívjuk – mondja Woodall –, és nem lesz nehéz a belső égésű motorokat hidrogénnel működővé alakítani. Csak annyit kell tennie, hogy kicseréli az üzemanyag-befecskendező szelepet egy hidrogénesre.”

A rendszer üzemanyagcellák táplálására is használható. Ebben az esetben már fel tudja venni a versenyt a benzinmotorokkal – még a mai magas alumíniumköltségek mellett is. „Az üzemanyagcellás rendszerek 75%-os hatásfokúak, szemben a belső égésű motorok 25%-ával” – mondja Woodall. „Tehát amint a technológia széles körben elérhető lesz, a hidrogénkivonási technikánk gazdaságosan megvalósítható lesz.”

A tudósok hangsúlyozzák az alumínium értékét az energiatermelésben. „A legtöbb ember nem veszi észre, hogy mennyi energiát tartalmaz – magyarázza Woodall. „Minden font (450 gramm) fém 2 kWh-t tud termelni a felszabaduló hidrogén elégetésekor, és ugyanennyi energiát hő formájában. Így egy átlagos autó alumíniumötvözet golyókkal (kb. 150 kg) töltött tankkal körülbelül 600 km-t tud majd megtenni, és 60 dollárba fog kerülni (feltéve, hogy az alumínium-oxidot ezután újrahasznosítják). Összehasonlításképpen, ha megtöltöm a tankot benzinnel, akkor 6 kWh-t kapok fontonként, ami 2,5-szer több energiát jelent egy font alumíniumból. Vagyis 2,5-szer több alumíniumra lenne szükségem, hogy ugyanannyi energiát kapjak. A lényeg azonban az, hogy teljesen kizárom a benzint, helyette egy, az Egyesült Államokban kapható olcsó anyagot használok."



Üdvözlök mindenkit! Ezúttal egy érdekes kísérletet fogunk végezni az alumínium üzemanyaggá, azaz hidrogénné való átalakításával kapcsolatban. Ha megnézte a „Vissza a jövőbe” című film második részét, akkor volt egy érdekes pillanat, amikor Dr. Emmett Brown „menedzselte” a DeLoreant.


A jövőben a technológia már régóta a háztartási hulladékon fut, és minden szemetet elektromos árammá alakít át. Ilyen konverter a filmben a „Mr. Fusion” nevű eszköz. Doki beönti a maradék italt a gépbe, majd beledob egy alumíniumdobozt is. Valószínűleg Coca-Cola volt az ital.

De tudományos szempontból hogyan lehet ilyen hulladékból energiát nyerni? Az egyik szerző úgy döntött, hogy megismétli ezt a kísérletet, és egész jól sikerült. Mi rejtőzik mindezek mögött? Valójában minden nagyon egyszerű, az alumíniumból nyerünk energiát, ha hidrogént vonunk ki belőle. Ezt többféleképpen meg lehet tenni; az alumínium meglehetősen instabil fém, ha az oxidfilmje megsemmisül. Ugyanakkor a levegővel egyszerűen érintkezve hidrogént kezd kibocsátani. Savak és egyéb anyagok felhasználhatók az oxidfilm elpusztítására. Például egyszerűen megkarcolhatja az alumíniumot egy tűvel egy csepp higany alatt, és ezen a helyen az oxidfilm megsemmisül.

Hogy miért lesz szükséged a Coca-Colára a kísérlet során, azt a cikkből megtudhatod;)

Felhasznált anyagok és eszközök

Anyagok listája:
- tömlők;
- táblák;
- műanyag palackok;
- kétütemű motor;
- DC motor 12V;
- 12V-os akkumulátor;
- (választható);
- műanyag tartály;
- nyomásmérő;
- fém bilincsek;
- egy darab fémcső;
- hideg hegesztés;
- Aktív szén;
- víz;
- vékony acéllemez;
- önmetsző csavarok.

Kémiai reakcióhoz: alumínium, Coca-Cola, nátrium-hidroxid.

Eszközök listája:
- olló;
- csavarhúzó;
- fémfűrész;
- ;
- kulcsok, csavarhúzók és egyéb apróságok.

Kezdjük a készülék összeszerelését:

Első lépés. Elmélet
A lényeg a következő: vegyünk Coca-Colát és adjunk hozzá nátrium-hidroxidot. A Coca-Cola foszforsavat tartalmaz, és nátrium-hidroxiddal reagálva nátrium-ortofoszfátot, valamint vizet termel. Tehát, ha alumíniumot adunk a nátrium-ortofoszfáthoz, heves reakciót kapunk hidrogén felszabadulásával, amire szükségünk van.

Nekünk már csak az marad, hogy a reakcióhoz igazítsuk a tartályt, valamint beszereljük a szűrőket és a hidrogénfogyasztót, ami a belső égésű motor.










Második lépés. A "reaktor" telepítése
Alapnak egy darab deszkára lesz szükséged, rácsavarunk rácsokat, hogy tartsa a tartályt. A tartályunk reaktorként működik. Tekerjen egy gumitömlőt a tartály köré; ez kondenzátorként működik, hogy megakadályozza a vízgőz bejutását a motorba.
A tartály tetején nyomásmérőt, valamint a gázelvezető tömlő csatlakoztatására szolgáló szerelvényt szerelünk fel.






Csatlakoztatjuk a tömlőt a kannából a hőcserélőhöz, és egy pólós tömlődarabot is csatlakoztatunk a hőcserélő kimenetére. A póló egyik kimenete az égő csatlakoztatására szolgál, amely egy darab fémcső. Az égő előtt kell lennie egy csapnak, mert akkor nem tud gázt juttatni a motorba.










Harmadik lépés. Szűrők beszerelése
A szűrőrendszer két szűrőből áll. Az első egy palack, amelyben vizet öntöttek, amelybe a hőcserélő tömlőjét leeresztik. Ezt a szűrőt úgy tervezték, hogy összegyűjtse a hőcserélőben képződő nagy nedvességcseppeket. Ezenkívül ezzel a szűrővel egyértelműen megfigyelheti, hogy a gáz milyen aktívan jut be a motorba. A palack rögzítéséhez vágja le egy másik palack alját, és rögzítse önmetsző csavarokkal az alaphoz. Most ebbe a tartóba helyezzük a szűrőt.






Ami a második szűrőt illeti, itt már finomabb tisztítás történik. Öntsön aktív szenet a palack belsejébe szűrőelemként. A tömlőket a palackkupakokba fúrt lyukakon keresztül vezetjük be. A lezáráshoz használhat forró ragasztót vagy hideg hegesztést, mint a szerző.


















Negyedik lépés. A motor beszerelése
Egy kétütemű belső égésű motort fogunk táplálni hidrogénnel. Fűnyíróból, láncfűrészből vagy más hasonló berendezésből származó motor megfelelő. A motort csavarokkal rögzítjük az alapra szerelt blokkhoz.

A motort fel kell készíteni a gázüzemre. Ehhez szükségünk van egy kis műanyag palackra. A burkolatba lyukakat vágunk a csavaroknak, és bejövő lyukat készítünk a karburátornak. A fedelet rögzítjük a karburátorhoz. Vágja le az üveg alját, és tegyen rá szivacsot vagy valami hasonlót, amely szűrőként szolgál.

Készítsen lyukat a palackban a karburátor bejáratánál, és szereljen be egy gázellátó tömlőt.
























A kétütemű motor működésének nagyon fontos pontja a kenési rendszer. Itt a szerző egy nagyon érdekes megoldást talált: olajat vezetnek a karburátorba, vagyis benzin helyett. Ha kívánja, bármikor beállíthatja a szükséges olajmennyiséget, amely a motor működése közben áramlik. A füst mennyisége alapján meghatározhatja, hogy sok olaj folyik-e vagy sem, és először meg kell győződni arról, hogy a motor nem melegszik túl. Szerelje fel az állványt, helyezzen rá egy olajtartályt, és csatlakoztassa a tömlőt a karburátorhoz.








Végül beépítjük a motort 12V-ra és rákötjük a belső égésű motor tengelyére. Ennek eredményeként kettőt kapunk az egyben, ez az önindító, amivel indítjuk a motort, és ez az önindító egyben áramfejlesztőként is működik! A szerző eleinte egy 110 voltos lámpát tervezett inverteren keresztül csatlakoztatni a generátorhoz, de kiderült, hogy az inverter meghibásodott.

A generátor és a motor tengelyei egy gumitömlővel vannak összekötve. A biztonság kedvéért behelyezhet egy vékonyabb tömlőt egy vastagabbba. Ezt az egészet fém bilincsekkel rögzítjük.

Ezt követően megpróbálhatja beindítani a motort. Permetezze be a légszűrőt indítófolyadékkal, és helyezze feszültség alá a motort, hogy felpörgesse a motort. Ne feledkezzünk meg a gyújtásról és a forgásirányról.
























Ötödik lépés. Kezdjük a telepítés tesztelését!
Először meg kell tölteni a Mr. Fusiont, meg kell tölteni a kannát Coca-Colával, a szerző 7 dobozt vett el. Ezután adjunk hozzá nátrium-hidroxidot a kólához, és keverjük össze mindent. Már csak az alumínium hozzáadása marad hátra. Az alumínium kólás dobozokat apró darabokra vágjuk, és beleöntjük a kannába. Azonnal megindul egy erőteljes reakció, amely nagy mennyiségű hőt és hidrogént szabadít fel. Lezárjuk a tetőt, és megvárjuk, amíg a szükséges nyomás kialakul. Legalább 2 PSI-nek (0,13 atmoszféra) kell lennie ahhoz, hogy a gáz használható legyen. De kerülje a nagy nyomást, mert a gáz könnyen felrobbanhat!

A reakció során annyi hő szabadul fel, hogy a víz forrni kezd. Ennek elkerülésére a szerző hideg vízzel önti a kannát.

Miközben az egész világ üzemanyagcellákat fejleszt és a jövő hidrogénenergiájáról beszél, a szkeptikusok nem fáradnak el ismételgetni, hogy az emberiségnek még mindig nincs olcsó módja a hidrogén előállításának. A modern gyártási módszer a víz elektrolízise, ​​de ennek globális szintű megvalósításához sok elektromos áramra lesz szükség.

Az emberiség fő reményeit a termonukleáris fúziós projektbe helyezi, amelynek kimeríthetetlen energiaforrást kell nyitnia az emberek számára, de az első tokamak üzembe helyezésének időpontját még senki sem vállalta. Emellett a tudósok megpróbálják adaptálni a baktériumokat, hogy élelmiszerekből és ipari hulladékokból hidrogént állítsanak elő, és próbálkoznak is utánozni a fotoszintézis folyamatát, amely a vizet hidrogénre és oxigénre választja szét a növényekben. Mindezek a módszerek még nagyon messze vannak az ipari megvalósítástól.

Úgy tűnik, az amerikai tudósok megtanulták nagy mennyiségben hidrogént előállítani az alumínium és a víz reakciójával.

A Purdue Egyetem fejlesztői új, alumíniummal dúsított fémötvözetet hoztak létre, amely nagyon hatékony lehet a hidrogén előállítási folyamatában. Ennek az ötvözetnek a használata többek között gazdaságilag is indokolt, és ez a módszer hamarosan felveheti a versenyt a közlekedésben és az energiaiparban használt modern üzemanyagtípusokkal.

Hogyan beszél Jerry Woodall egyetemi tanár és a munka kezdeményezője innovációja minden területen alkalmazásra találhat – a mobil energiatermelő eszközöktől a nagy ipari létesítményekig.

Az új ötvözet 95%-ban alumíniumból, a maradék 5%-ban pedig gallium, indium és ón komplex ötvözetéből áll. Bár a gallium nagyon ritka és drága elem, mennyisége az ötvözetben olyan csekély, hogy az ötvözet költsége, és különösen a működési költsége kereskedelmileg életképes lehet.
Amikor ezt az ötvözetet vízhez adják, az alumínium oxidációs reakcióba lép, amelynek eredményeként hidrogén és hőenergia szabadul fel, és az alumínium oxiddá alakul.
2Al + 3H 2 O --> 3H 2 + Al 2 O 3 + Q

Egy iskolai kémiatanfolyamról mindenkinek tudnia kell, hogy az alumínium rendkívül aktív fém, könnyen reagál a vízzel, saját oxidációja során hidrogént szabadít fel. Az alumínium használata a mindennapi életben, és különösen főzési edényként azonban teljesen biztonságos, mivel az alumínium felületén mindig van egy vékony, de nagyon tartós és inert Al 2 O 3 oxidfilm, amely az alumínium reakcióba lép. vízzel nem olyan egyszerű.

Az indium-gallium-ón ötvözet kritikus eleme a Woodall technológiájának: megakadályozza ennek az oxidfilmnek a képződését, és lehetővé teszi, hogy az alumínium mennyiségileg reagáljon a vízzel.

A reakció értékes terméke a hidrogén mellett a hőenergia is, amely szintén hasznosítható. Az alumínium-oxid és a gallium, indium és ón inertebb ötvözete utólag egy ismert ipari eljárásban redukálható, így a zárt ciklussal az energiatermelés költsége hazai viszonylatban kevesebb, mint 2 rubel/kilowattórán értékre csökkenthető.

A vegyész-technológusok érdeme, hogy nemcsak titán munkát tudtak végezni az alumíniumötvözet kémiai összetételének kiválasztásában, hanem megtanulták ellenőrizni annak mikroszerkezetét is, ami az anyag funkcionalizálásának kulcsa.

A helyzet az, hogy a fémek keveréke megszilárdulva nem képez homogén szilárd oldatot a fémek kristályrácsainak szerkezeti különbségei miatt, ráadásul a kapott ötvözet meglehetősen alacsony olvadáspontú. Ennek eredményeként a végső ötvözet az olvadékból lehűtve két független fázis - alumínium és gallium, indium és ón ötvözete - keveréke képződik, amely az anyag vastagságába ágyazva mikroszkopikus kristályok formájában.

Ez a kétfázisú összetétel határozza meg egy adott ötvözetben lévő alumíniumnak a vízzel való reakcióképességét normál körülmények között, ezért kritikus az egész technológia szempontjából.

Ezen túlmenően, mint kiderült, ez az anyag két különböző formában is előállítható, attól függően, hogy milyen módszerrel hűtjük az olvadt fémkeveréket. Nyilvánvalóan a gyors hűtés (kioltás) során az oldat kristályszerkezetének nincs ideje átrendeződni, aminek következtében a kilépésnél a minta szinte egyfázisúnak bizonyul. A Woodall-ötvözet ebben a formában nem lép reakcióba vízzel, amíg meg nem nedvesíti gallium, indium és ón olvadt keverékével.

Azonban miután felfedezték, hogy egy ilyen nedves anyag képes reakcióba lépni a vízzel normál körülmények között, a tudósok meglehetősen lelkesültek, és egy idő után felfedezték az alumíniumban dúsított olvadék azon képességét, hogy lassú hűtés hatására kétfázisú formában kristályosodjon. Az ilyen anyag képes reagálni vízzel anélkül, hogy gallium, indium és ón folyékony ötvözete részt venne. A tudósok úgy vélik, hogy az anyag felületén oxidfilm képződésének megakadályozásában a meghatározó tényező az anyagok mikroszerkezete az anyagot alkotó két fázis határfelületén.

Jelenleg a tudósokat az ötvözet brikettálásának technológiai feladata foglalkoztatja, hogy javítsák a könnyű használatot. Így egy alumíniumötvözet tömb elhelyezhető egy reaktorban, amelynek méreteit a szükséges hidrogénmennyiség határozza meg, és pontosan annyi hidrogént termel, amennyi a szükséges helyen és időben szükséges. Egy ilyen technológia, ha a logikus következtetésre jut, megoldja a hidrogénenergia két égetőbb problémáját (a hidrogén vízből való tényleges előállítása mellett), nevezetesen a hidrogén tárolását és szállítását.
Az indium, gallium és ón ötvözete inert komponens, és nem vesz részt a reakcióban, így a reakció befejeződése után gyakorlatilag veszteség nélkül újra felhasználható.

Az alumínium-oxid emellett nagyon kényelmes anyag elektrokémiai redukciójához a Hall-Heroult eljárással összhangban, amelyet jelenleg az alumíniumiparban széles körben használnak:
2Al 2 O 3 + 3C = 4Al + 3CO 2
A tudósok szerint a hidrogén előállítása során nyert oxidból az alumínium kinyerése még olcsóbb is, mint a bauxitból történő szokásos előállítás, bár a teljes ciklus az alumíniumtól az alumíniumig természetesen költséges – a tudósok nem szándékoztak örökkévalóságot létrehozni. mozgógép.

A Woodall tudományos publikációkban még nem ismertetett technológiájának megvalósításához elvileg nincs szükség új innovációkra – csupán az ötvözet végfelhasználóhoz való eljuttatásához szükséges infrastruktúra kialakítása és a visszanyerés folyamatának megszervezése a kút segítségével. ipari módszereket dolgozott ki alumínium fém előállítására.

Az alumínium a legnagyobb mennyiségben előforduló fém a Földön. Ezenkívül a bauxitércek, az alumíniumot tartalmazó ásványok fejlődésének mellékterméke a gallium, a Woodall-ötvözet legértékesebb összetevője.

Maga a tudós, akit korábban az Egyesült Államokban a technológia területén a legmagasabb díjjal tüntettek ki, a tisztán gazdasági jellegű problémák mellett megjegyzi, hogy további kísérleteket kell végezni a kompozíció hatásával kapcsolatban, és különösen , a mikrostruktúra a fázisok határfelületén egy új anyag tulajdonságairól. Az ilyen munka lehetővé teheti a jövőben a galliumnál olcsóbb és könnyebben hozzáférhető fémek használatára való átállást.

Az energiaárak emelkedése ösztönzi a hatékonyabbak keresését, így háztartási szinten is. A kézműveseket és a rajongókat leginkább a hidrogén vonzza, amelynek fűtőértéke háromszor nagyobb, mint a metáné (38,8 kW versus 13,8/1 kg anyag). Ismertnek tűnik az otthoni extrakció módszere - a víz felosztása elektrolízissel. A valóságban a probléma sokkal összetettebb. Cikkünknek 2 célja van:

  • elemezze a hidrogéngenerátor minimális költséggel történő elkészítésének kérdését;
  • Fontolja meg a hidrogéngenerátor használatának lehetőségét magánlakás fűtésére, autó tankolására és hegesztőgépként.

Rövid elméleti rész

A hidrogén, más néven hidrogén, a periódusos rendszer első eleme, a legkönnyebb, nagy kémiai aktivitású gáznemű anyag. Az oxidáció (vagyis az égés) során hatalmas mennyiségű hőt bocsát ki, és közönséges vizet képez. Jellemezzük az elem tulajdonságait, formázzuk őket tézisek formájában:

Tájékoztatásul. Azok a tudósok, akik először választották szét a vízmolekulát hidrogénre és oxigénre, a keveréket robbanásveszélyes gáznak nevezték a robbanási hajlam miatt. Ezt követően a Brown-gáz nevet kapta (a feltaláló neve után), és az NHO hipotetikus képlettel kezdték jelölni.


Korábban a léghajók hengereit hidrogénnel töltötték meg, ami gyakran felrobbant

A fentiekből a következő következtetés sugallja magát: 2 hidrogénatom könnyen egyesül 1 oxigénatommal, de nagyon vonakodva válnak el egymástól. A kémiai oxidációs reakció a hőenergia közvetlen felszabadulásával megy végbe a következő képlet szerint:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (energia)

Itt rejlik egy fontos pont, amely hasznos lesz számunkra a további kiértékelés során: a hidrogén spontán reakcióba lép az égés során, és a hő közvetlenül szabadul fel. A vízmolekula felosztásához energiát kell felhasználni:

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

Ez az elektrolitikus reakció képlete, amely jellemzi a víz áramellátással történő felosztásának folyamatát. Hogyan lehet ezt a gyakorlatban megvalósítani és saját kezűleg hidrogéngenerátort készíteni, tovább fogjuk vizsgálni.

Prototípus készítése

Annak érdekében, hogy megértse, mivel foglalkozik, először azt javasoljuk, hogy szereljen össze egy egyszerű generátort a hidrogén előállításához minimális költséggel. A házi készítésű telepítés kialakítása az ábrán látható.

Miből áll egy primitív elektrolizáló:

  • reaktor - vastag falú üveg vagy műanyag tartály;
  • fémelektródák vízzel reaktorba merítve és áramforráshoz csatlakoztatva;
  • a második tartály vízzár szerepét tölti be;
  • csövek a HHO gáz eltávolítására.

Fontos pont. Az elektrolitikus hidrogénüzem csak egyenárammal működik. Ezért áramforrásként használjon hálózati adaptert, autós töltőt vagy akkumulátort. Az AC generátor nem fog működni.

Az elektrolizátor működési elve a következő:

Az ábrán látható generátor kialakításához saját kezűleg 2 széles nyakú és kupakkal ellátott üvegpalackra, orvosi csepegtetőre és 2 tucat önmetsző csavarra lesz szüksége. A teljes anyagkészlet a képen látható.

A speciális szerszámokhoz ragasztópisztolyra lesz szükség a műanyag fedelek lezárásához. A gyártási folyamat egyszerű:


A hidrogéngenerátor elindításához öntsön sós vizet a reaktorba, és kapcsolja be az áramforrást. A reakció kezdetét mindkét tartályban gázbuborékok megjelenése jelzi. Állítsa be a feszültséget az optimális értékre, és gyújtsa meg a csepegtetőtűből kiáramló Brown gázt.

Második fontos pont. Lehetetlen túl nagy feszültséget alkalmazni - a 65 ° C-ra vagy annál magasabbra melegített elektrolit intenzíven elpárolog. A nagy mennyiségű vízgőz miatt nem lehet meggyújtani az égőt. A rögtönzött hidrogéngenerátor összeszerelésével és elindításával kapcsolatos részletekért tekintse meg a videót:

A Meyer hidrogéncelláról

Ha elkészítette és tesztelte a fent leírt konstrukciót, akkor valószínűleg a tű végén lévő láng égéséből vette észre, hogy a telepítés teljesítménye rendkívül alacsony. Ahhoz, hogy több robbanógázt kapjunk, egy komolyabb eszközt kell készíteni, amelyet Stanley Meyer cellának hívnak a feltaláló tiszteletére.

A cella működési elve is elektrolízisen alapul, csak az anód és a katód készül egymásba illesztett csövek formájában. Az impulzusgenerátorból két rezonáns tekercsen keresztül jut feszültség, ami csökkenti az áramfelvételt és növeli a hidrogéngenerátor termelékenységét. A készülék elektronikus áramköre az ábrán látható:

Jegyzet. Az áramkör működését részletesen a http://www.meanders.ru/meiers8.shtml forrás tartalmazza.

A Meyer cella elkészítéséhez szüksége lesz:

  • hengeres test műanyagból vagy plexiből; a kézművesek gyakran használnak vízszűrőt fedéllel és csövekkel;
  • 15 és 20 mm átmérőjű, 97 mm hosszú rozsdamentes acél csövek;
  • vezetékek, szigetelők.

A rozsdamentes acél csöveket dielektromos alapra rögzítik, és a generátorhoz csatlakoztatott vezetékeket forrasztják rájuk. A cella 9 vagy 11 csőből áll, amelyek műanyag vagy plexi tokban vannak elhelyezve, a képen látható módon.


A Meyer cellához egy hagyományos vízszűrőből készült kész műanyag ház illeszthető

Az elemek csatlakoztatása az interneten jól ismert séma szerint történik, amely egy elektronikus egységet, egy Meyer cellát és egy vízzárat (műszaki név - buborékoló) tartalmaz. Biztonsági okokból a rendszer kritikus nyomás- és vízszint-érzékelőkkel van felszerelve. Az otthoni kézművesek véleménye szerint egy ilyen hidrogénberendezés körülbelül 1 amper áramot fogyaszt 12 V feszültség mellett, és elegendő teljesítményt nyújt, bár pontos adatok nem állnak rendelkezésre.


Az elektrolizátor bekapcsolásának sematikus diagramja

Lemezreaktor

A gázégő működését biztosító nagy teljesítményű hidrogéngenerátor 15 x 10 cm-es rozsdamentes acéllemezekből készül, mennyisége 30-70 db. A szorítócsapok számára lyukakat fúrnak beléjük, a sarokban pedig kivágnak egy csatlakozót a vezeték csatlakoztatására.

A 316-os rozsdamentes acéllemezen kívül a következőket kell vásárolnia:

  • gumi 4 mm vastag, lúgálló;
  • véglapok plexiből vagy PCB-ből;
  • kötőrudak M10-14;
  • visszacsapó szelep gázhegesztőgéphez;
  • vízszűrő vízzáráshoz;
  • csatlakozó csövek hullámos rozsdamentes acélból;
  • kálium-hidroxid por formájában.

A lemezeket egyetlen blokkba kell összeszerelni, egymástól elválasztva, kivágott középső gumitömítésekkel, a rajz szerint. A kapott reaktort szorosan kösse össze csapokkal, és csatlakoztassa a csövekhez az elektrolittal. Ez utóbbi egy külön tartályból érkezik, amely fedéllel és elzárószelepekkel van felszerelve.

Jegyzet. Elmondjuk, hogyan készítsünk átfolyós (száraz) típusú elektrolizátort. Könnyebb a merülőlemezekkel ellátott reaktor gyártása - nincs szükség gumitömítések felszerelésére, és az összeszerelt egységet elektrolittal lezárt tartályba engedik le.


Nedves típusú hidrogénüzem vázlata

A hidrogént termelő generátor ezt követő összeszerelése ugyanazon séma szerint történik, de eltérésekkel:

  1. Az elektrolit előkészítésére szolgáló tartály a készülék testéhez van rögzítve. Ez utóbbi kálium-hidroxid 7-15%-os vizes oldata.
  2. Víz helyett úgynevezett deoxidálószert öntünk a „buborékolóba” - acetont vagy szervetlen oldószert.
  3. Az égő elé visszacsapó szelepet kell beépíteni, különben a hidrogénégő zökkenőmentes kikapcsolásakor a holtjáték felszakítja a tömlőket és a buborékolót.

A reaktor táplálására a legegyszerűbb egy hegesztő inverter, nincs szükség elektronikus áramkörök összeszerelésére. A házi készítésű Brown gázgenerátor működését egy házi kézműves magyarázza el videójában:

Kifizetődő-e otthon hidrogént előállítani?

A kérdésre adott válasz az oxigén-hidrogén keverék alkalmazási körétől függ. A különféle internetes források által közzétett összes rajz és diagram a HHO gáz kibocsátására szolgál a következő célokra:

  • hidrogént használjon üzemanyagként az autókhoz;
  • a hidrogén füstmentes égetése fűtőkazánokban és kemencékben;
  • gázhegesztési munkákhoz használják.

A fő probléma, amely tagadja a hidrogén-üzemanyag minden előnyét: a tiszta anyag felszabadításához szükséges villamos energia költsége meghaladja az égéséből nyert energia mennyiségét. Bármit állítanak is az utópisztikus elméletek hívei, az elektrolizátor maximális hatásfoka eléri az 50%-ot. Ez azt jelenti, hogy 1 kW átvett hőre 2 kW villamos energiát fogyasztanak. A haszon nulla, sőt negatív.

Emlékezzünk arra, amit az első részben írtunk. A hidrogén nagyon aktív elem, és önmagában is reagál az oxigénnel, sok hőt szabadítva fel. Amikor megpróbálunk felosztani egy stabil vízmolekulát, nem tudunk energiát közvetlenül az atomokra alkalmazni. A felosztás elektromos energiával történik, amelynek felét az elektródák, a víz, a transzformátor tekercsek stb. melegítésére használják fel.

Fontos háttérinformációk. A hidrogén fajlagos égéshője háromszor nagyobb, mint a metáné, de tömeg szerint. Ha térfogat szerint hasonlítjuk össze őket, akkor 1 m³ hidrogén elégetésekor csak 3,6 kW hőenergia szabadul fel, szemben a metán 11 kW-jával. Végül is a hidrogén a legkönnyebb kémiai elem.

Tekintsük most a házilag készített hidrogéngenerátorban elektrolízissel nyert robbanógázt a fenti igények tüzelőanyagaként:


Tájékoztatásul. Ha hidrogént szeretne égetni egy fűtőkazánban, alaposan át kell terveznie a konstrukciót, mivel a hidrogénégő bármilyen acélt megolvaszthat.

Következtetés

A házi készítésű hidrogéngenerátorból nyert NHO-gázban lévő hidrogén két célra használható: kísérletekre és gázhegesztésre. Még ha figyelmen kívül hagyjuk is az elektrolizátor alacsony hatásfokát és összeszerelésének költségeit, valamint az elfogyasztott villamos energiát, egyszerűen nincs elegendő termelékenység az épület fűtéséhez. Ez vonatkozik a személygépkocsi benzinmotorjára is.

Megjelenés: október 12 2013
A hidrogént lézerrel választják el a víztől szén felhasználásával. A több mint ezer fokos hőmérséklet vízzel, vagy inkább a víz oxigénjével azonnal elégeti a szenet, miközben a vízből hidrogén szabadul fel. Ez a videó bemutatja, hogy az elektromos ívfény hogyan bocsát ki hidrogént a vízből és a szénből.
A szén szigeteli a villámlást, a faszénből származó energia pedig atomos hidrogént, valamint bikarbonátot hoz létre, amely gyógyír az öregedés ellen, és a legjobb táplálék a növények számára, tehát ózon.

Hidrogén kinyerése vízből a H2O + C +e = -H2CO3 és +H képlet szerint, nevezetesen vízszénenergia, például lézervillám energia vagy elektromosság. Olcsó katalizátorok a vízből hidrogén felszabadítására és 50 hertzes váltakozó feszültség alkalmazására, ez akár az én felfedezésemnek is mondható. Felfedeztem egy egyszerű módszert a hidrogén előállítására vízből, egyszerű katalizátor, grafit vagy faszén felhasználásával.
Honlapomon http://xn--c1atbkq7d.xn--p1ai/ Nyurgun.RF, a megfelelő faszén elkészítésének fő titka, megtalálja a hidrogén és a víz faszén felhasználásával történő elválasztását.
A szenet sok levegővel kell elégetni, és a szenet ezerkétszáz fok fölé hevítve csak akkor válik a hidrogén katalizátorává, és a vízmolekula ezer fokra melegszik fel.

Grafit előállítása hidrogén előállítására vízből szén égetésével víz alatt. Megjelenés: április 25 2015
Szénvegyületek egyedülálló kombinációja atomi hidrogén kinyerésére édesvízből, adalékanyagok nélkül.

A hidrogén(ek) gyors és lassú elégetése, a vízből faszén segítségével történő hidrogén felszabadulás bizonyítékaként. Közzétéve: 2015. május 12
Gyógyszerként hidrogént használok a fáradtság enyhítésére.
A fogyasztó számára nem mindegy, hogyan melegítik fel melegvizüket, akár szénhidrogének elégetésével, akár szuperhatékony új technológiák alkalmazásával.

A rovat legfrissebb anyagai:

Elektromos rajzok ingyen
Elektromos rajzok ingyen

Képzeljünk el egy gyufát, amely egy dobozra ütés után fellángol, de nem gyullad ki. Mire jó egy ilyen meccs? Hasznos lesz a színházi...

Hidrogén előállítása vízből Hidrogén előállítása alumíniumból elektrolízissel
Hidrogén előállítása vízből Hidrogén előállítása alumíniumból elektrolízissel

"Hidrogént csak akkor állítanak elő, amikor szükség van rá, így csak annyit tudsz termelni, amennyire szükséged van" - magyarázta Woodall az egyetemen...

Mesterséges gravitáció a sci-fiben Az igazságot keresve
Mesterséges gravitáció a sci-fiben Az igazságot keresve

A vesztibuláris rendszerrel kapcsolatos problémák nem az egyetlen következménye a mikrogravitációnak való hosszan tartó expozíciónak. Űrhajósok, akik...