Idrogeno da alluminio e acqua. Come produrre idrogeno dall'acqua Produrre idrogeno dall'alluminio mediante elettrolisi

"L'idrogeno viene generato solo quando necessario, quindi puoi produrne solo la quantità di cui hai bisogno", ha spiegato Woodall in un simposio universitario descrivendo i dettagli della scoperta. La tecnologia può, ad esempio, essere utilizzata insieme a piccoli motori a combustione interna in una varietà di applicazioni come generatori di emergenza portatili, tosaerba e seghe. Teoricamente può essere utilizzato su auto e camion.

L'idrogeno viene rilasciato spontaneamente quando viene aggiunta acqua alle perle, costituite da una lega di alluminio e gallio. “In questo caso, l’alluminio contenuto nel carburo reagisce con l’acqua, sottraendo ossigeno alle sue molecole”, commenta Woodall. Di conseguenza, l'idrogeno rimanente viene rilasciato nello spazio circostante.

La presenza di gallio è fondamentale affinché la reazione avvenga, poiché impedisce la formazione di una pellicola di ossido sulla superficie dell'alluminio durante la sua ossidazione. Questo film solitamente previene l'ulteriore ossidazione dell'alluminio agendo come una barriera. Se la sua formazione viene interrotta, la reazione continuerà fino a quando tutto l'alluminio non sarà consumato.

Woodall scoprì il processo con la lega liquida di alluminio-gallio nel 1967 mentre lavorava nell'industria dei semiconduttori. “Stavo pulendo un crogiolo contenente una lega di gallio e alluminio”, racconta, “quando vi ho aggiunto dell'acqua, si è sentito un forte scoppio. Successivamente mi sono ritirato in laboratorio e ho passato diverse ore a studiare cosa fosse successo esattamente”.

“Il gallio è un componente necessario poiché si scioglie a bassa temperatura e dissolve l'alluminio, il che rende possibile a quest'ultimo di reagire con l'acqua. Woodall spiega. “Questa è stata una scoperta inaspettata, poiché è risaputo che l’alluminio solido non reagisce con l’acqua”.

I prodotti finali della reazione sono gallio e ossido di alluminio. La combustione dell'idrogeno porta alla formazione di acqua. “In questo modo non vengono prodotte emissioni tossiche”, spiega Woodall, “è anche importante notare che il gallio non partecipa alla reazione, quindi può essere riciclato e riutilizzato. Questo è importante perché questo metallo è ora molto più costoso dell’alluminio. Tuttavia, se questo processo inizierà ad essere ampiamente utilizzato, l’industria mineraria sarà in grado di produrre gallio più economico e di bassa qualità. In confronto, tutto il gallio utilizzato oggi è altamente purificato e viene utilizzato principalmente nell’industria dei semiconduttori”.

Woodall afferma che poiché l’idrogeno può essere utilizzato al posto della benzina nei motori a combustione interna, la tecnica potrebbe essere applicata ad applicazioni automobilistiche. Tuttavia, affinché la tecnologia possa competere con quella della benzina, è necessario ridurre i costi di recupero dell’ossido di alluminio. "Al momento, il costo di una libbra di alluminio è superiore a 1 dollaro, quindi non è possibile ottenere la stessa quantità di idrogeno della benzina a 3 dollari al gallone", spiega Woodall.

Tuttavia, il costo dell'alluminio può essere ridotto se viene ottenuto dall'ossido mediante elettrolisi e l'elettricità verrà da o. In questo caso l’alluminio può essere prodotto in loco e non è necessaria la trasmissione elettrica, riducendo i costi complessivi. Inoltre, tali sistemi possono essere ubicati in aree remote, il che è particolarmente importante quando si costruiscono centrali nucleari. Questo approccio, secondo Woodall, ridurrà l’uso di benzina, ridurrà l’inquinamento e la dipendenza dalle importazioni di petrolio.

“La chiamiamo energia a idrogeno basata sull'alluminio”, afferma Woodall, “e non sarà difficile convertire i motori a combustione interna affinché funzionino con l'idrogeno. Tutto quello che devi fare è sostituire il loro iniettore di carburante con uno a idrogeno.

Il sistema può essere utilizzato anche per alimentare celle a combustibile. In questo caso, può già competere con i motori a benzina, anche con l'alto costo odierno dell'alluminio. “I sistemi a celle a combustibile sono efficienti al 75%, rispetto al 25% dei motori a combustione interna”, afferma Woodall, “quindi, una volta che la tecnologia sarà ampiamente disponibile, la nostra tecnica di estrazione dell’idrogeno sarà economicamente sostenibile”.

Gli scienziati sottolineano il valore dell’alluminio per la produzione di energia. «La maggior parte delle persone non si rende conto di quanta energia è contenuta in esso - spiega Woodall - Ogni libbra (450 grammi) di metallo può produrre 2 kWh bruciando l’idrogeno rilasciato, e la stessa quantità di energia sotto forma di calore. Pertanto, un'auto media con un serbatoio riempito con palline di lega di alluminio (circa 150 kg) sarà in grado di percorrere circa 600 km e costerà 60 dollari (supponendo che l'ossido di alluminio venga poi riciclato). Per fare un confronto, se riempio il serbatoio di benzina, otterrò 6 kWh per libbra, ovvero 2,5 volte più energia da una libbra di alluminio. In altre parole, avrei bisogno di 2,5 volte più alluminio per ottenere la stessa quantità di energia. Tuttavia, la cosa importante è che escludo completamente la benzina e utilizzi invece una sostanza economica disponibile negli Stati Uniti."



Ciao a tutti, questa volta condurremo un interessante esperimento sulla conversione dell'alluminio in combustibile, che è l'idrogeno. Se hai guardato la seconda parte del film "Ritorno al futuro", allora c'è stato un momento interessante in cui il Dr. Emmett Brown ha "gestito" la DeLorean.


In futuro, la tecnologia funzionerà da tempo con i rifiuti domestici, convertendo tutta la spazzatura in elettricità. Un tale convertitore nel film è un dispositivo chiamato "Mr. Fusion". Doc versa il resto della bevanda nella macchinetta e poi getta dentro anche una lattina di alluminio. Molto probabilmente la bevanda lì era la Coca-Cola.

Ma come si può, dal punto di vista scientifico, ricavare energia da tali rifiuti? Un autore ha deciso di ripetere questo esperimento e il risultato è stato abbastanza buono. Cosa si nasconde dietro tutto questo? In realtà tutto è molto semplice, otterremo energia dall'alluminio estraendone l'idrogeno. Questo può essere fatto in vari modi; l'alluminio è un metallo piuttosto instabile se la sua pellicola di ossido viene distrutta. Allo stesso tempo, inizia a rilasciare idrogeno semplicemente entrando in contatto con l'aria. Per distruggere la pellicola di ossido è possibile utilizzare acidi e altre sostanze. Ad esempio, puoi semplicemente graffiare l'alluminio con un ago sotto una goccia di mercurio e in questo punto la pellicola di ossido verrà distrutta.

Perché avrai bisogno della Coca-Cola durante l'esperimento, lo scoprirai dall'articolo;)

Materiali e strumenti utilizzati

Elenco dei materiali:
- tubi flessibili;
- tavole;
- bottiglie di plastica;
- motore a due tempi;
- Motore CC 12V;
- batteria da 12V;
- (facoltativo);
- contenitore in plastica;
- manometro;
- fascette metalliche;
- un pezzo di tubo metallico;
- saldatura a freddo;
- Carbone attivo;
- acqua;
- lamiera d'acciaio sottile;
- viti autofilettanti.

Per reazione chimica: alluminio, Coca-Cola, idrossido di sodio.

Elenco degli strumenti:
- forbici;
- Cacciavite;
- seghetto;
- ;
- chiavi, cacciaviti e altri piccoli oggetti.

Iniziamo ad assemblare il dispositivo:

Primo passo. Teoria
Il punto è questo: prendi la Coca-Cola e aggiungici idrossido di sodio. La Coca-Cola contiene acido fosforico e quando reagisce con l'idrossido di sodio produce la sostanza ortofosfato di sodio e acqua. Quindi, se aggiungi alluminio all'ortofosfato di sodio, ottieni una reazione violenta con rilascio di idrogeno, che è ciò di cui abbiamo bisogno.

Tutto ciò che ci resta da fare è adattare il contenitore per la reazione, nonché installare filtri e un consumatore di idrogeno, che è il motore a combustione interna.










Passo due. Installazione del “reattore”
Avrai bisogno di un pezzo di tavola come base; avvitiamo delle barre per sostenere il contenitore. Il nostro contenitore funziona come un reattore. Avvolgi un tubo di gomma attorno al contenitore; fungerà da condensatore per impedire al vapore acqueo di entrare nel motore.
Nella parte superiore del contenitore installiamo un manometro e un raccordo per il collegamento del tubo di scarico del gas.






Colleghiamo il tubo dal contenitore allo scambiatore di calore e anche un pezzo di tubo con un raccordo a T è collegato all'uscita dello scambiatore di calore. Un'uscita del raccordo a T viene utilizzata per collegare il bruciatore, che è un pezzo di tubo metallico. Deve esserci un rubinetto davanti al bruciatore, altrimenti non sarà possibile fornire gas al motore.










Passo tre. Installazione di filtri
Il sistema di filtraggio è composto da due filtri. La prima è una bottiglia con acqua versata all'interno, nella quale viene abbassato il tubo dallo scambiatore di calore. Questo filtro è progettato per raccogliere le grandi gocce di umidità che si formano nello scambiatore di calore. Inoltre, utilizzando questo filtro, puoi osservare chiaramente quanto attivamente il gas entra nel motore. Per fissare la bottiglia, tagliare il fondo di un'altra bottiglia e fissarlo con viti autofilettanti alla base. Ora inseriamo il filtro in questa staffa.






Per quanto riguarda il secondo filtro, qui avviene già una pulizia più sottile. Versare il carbone attivo all'interno della bottiglia come elemento filtrante. Inseriamo i tubi attraverso i fori praticati nei tappi delle bottiglie. Per sigillare, puoi usare colla a caldo o saldatura a freddo, come l'autore.


















Passo quattro. Installazione del motore
Alimenteremo un motore a combustione interna a due tempi con idrogeno. È adatto il motore di un tosaerba, di una motosega o di un'altra attrezzatura simile. Fissiamo il motore con viti al blocco installato sulla base.

Il motore deve essere preparato per funzionare a gas. Per questo abbiamo bisogno di una piccola bottiglia di plastica. Facciamo dei fori nel coperchio per le viti e realizziamo un foro di ingresso per il carburatore. Fissiamo il coperchio al carburatore. Tagliate il fondo della bottiglia e metteteci sopra una spugna o qualcosa di simile che servirà da filtro.

Praticare un foro nella bottiglia all'ingresso del carburatore e installare un tubo di alimentazione del gas.
























Un punto molto importante per il funzionamento di un motore a due tempi è il sistema di lubrificazione. Qui l'autore ha trovato una soluzione molto interessante: l'olio viene fornito al carburatore, cioè al posto della benzina. Se lo desideri, puoi sempre regolare la quantità di olio richiesta che scorrerà durante il funzionamento del motore. È possibile determinare se scorre molto olio o meno dalla quantità di fumo e inizialmente è necessario assicurarsi che il motore non si surriscaldi. Installare il supporto, collegare un contenitore con olio e collegare il tubo al carburatore.








Infine installiamo il motore a 12V e lo colleghiamo all'albero del motore a combustione interna. Di conseguenza, ne otteniamo due in uno, questo è l'avviatore con cui avvieremo il motore e questo avviatore funzionerà anche come generatore di elettricità! Inizialmente l'autore prevedeva di collegare una lampada da 110 volt al generatore tramite un inverter, ma l'inverter si è rivelato difettoso.

Il generatore e gli alberi del motore sono collegati tramite un pezzo di tubo di gomma. Per sicurezza, puoi inserire un tubo più sottile in uno più spesso. Ripariamo il tutto con fascette metalliche.

Successivamente, puoi provare ad avviare il motore. Spruzzare il filtro dell'aria con il fluido di avviamento e applicare tensione al motore per farlo girare. Non dimenticare l'accensione e il senso di rotazione.
























Passo cinque. Iniziamo a testare l'installazione!
Per prima cosa devi riempire Mr. Fusion, riempire il contenitore con Coca-Cola, l'autore ha preso 7 lattine. Quindi aggiungere l'idrossido di sodio alla cola e mescolare il tutto. Non resta che aggiungere l'alluminio. Tagliamo le lattine di cola in alluminio in piccoli pezzi e le versiamo nel contenitore. Inizierà immediatamente una potente reazione, rilasciando una grande quantità di calore e idrogeno. Chiudiamo il tetto e aspettiamo che si formi la pressione richiesta. Deve essere almeno 2PSI (0,13 atmosfere) affinché il gas sia utilizzabile. Ma evita l'alta pressione, poiché il gas può facilmente esplodere!

La reazione rilascia così tanto calore che l'acqua inizia a bollire. Per evitare ciò, l'autore versa acqua fredda sul contenitore.

Mentre il mondo intero sviluppa celle a combustibile e parla dell’energia dell’idrogeno del futuro, gli scettici non si stancano di ripetere che l’umanità non dispone ancora di un modo economico per produrre idrogeno. Il moderno metodo di produzione è l’elettrolisi dell’acqua, ma per implementarla su scala globale sarà necessaria molta elettricità.

L'umanità ripone le sue principali speranze nel progetto di fusione termonucleare, che dovrebbe aprire una fonte inesauribile di energia per le persone, ma nessuno si è ancora impegnato a prevedere la data in cui entrerà in funzione il primo tokamak. Inoltre, gli scienziati stanno cercando di adattare i batteri per produrre idrogeno dal cibo e dai rifiuti industriali, e ci stanno anche provando imitare il processo di fotosintesi, che separa l'acqua in idrogeno e ossigeno nelle piante. Tutti questi metodi sono ancora molto lontani dall’implementazione industriale.

Sembra che gli scienziati americani abbiano imparato a produrre idrogeno in grandi quantità facendo reagire l'alluminio con l'acqua.

Gli sviluppatori della Purdue University hanno creato una nuova lega metallica arricchita con alluminio che potrebbe essere molto efficace nel processo di produzione di idrogeno. L'uso di questa lega, tra le altre cose, è giustificato dal punto di vista economico e questo metodo potrebbe presto competere con i moderni tipi di carburante utilizzati nell'industria dei trasporti e dell'energia.

Come parla Jerry Woodall, professore universitario e iniziatore del lavoro, la sua innovazione potrebbe trovare applicazioni in tutti i settori, dai dispositivi mobili per la generazione di energia ai grandi impianti industriali.

La nuova lega è composta per il 95% da alluminio e per il restante 5% da una lega complessa di gallio, indio e stagno. Sebbene il gallio sia un elemento molto raro e costoso, le sue quantità nella lega sono così piccole che il costo della lega, e soprattutto il costo del suo funzionamento, può essere commercialmente redditizio.
Quando questa lega viene aggiunta all'acqua, l'alluminio entra in una reazione di ossidazione, a seguito della quale vengono rilasciati idrogeno ed energia termica e l'alluminio viene convertito in forma di ossido.
2Al + 3H 2 O --> 3H 2 + Al 2 O 3 + Q

Da un corso di chimica a scuola, tutti dovrebbero sapere che l'alluminio è un metallo estremamente attivo e reagisce facilmente con l'acqua, rilasciando idrogeno durante la propria ossidazione. Tuttavia, l'uso dell'alluminio nella vita di tutti i giorni, e soprattutto come utensili da cucina, è assolutamente sicuro, poiché sulla superficie dell'alluminio è sempre presente una pellicola di ossido sottile, ma molto resistente e inerte Al 2 O 3, che fa reagire l'alluminio con l'acqua non è così facile.

La lega indio-gallio-stagno è un componente fondamentale per la tecnologia Woodall: impedisce la formazione di questa pellicola di ossido e consente all'alluminio di reagire quantitativamente con l'acqua.

Oltre all'idrogeno, anche l'energia termica è un prezioso prodotto della reazione, che può essere utilizzato. L'ossido di alluminio e una lega più inerte di gallio, indio e stagno possono successivamente essere ridotti in un noto processo industriale, quindi un ciclo chiuso può ridurre il costo della produzione di energia, in termini domestici, a meno di 2 rubli per kilowattora.

Il merito dei chimici-tecnologi è che non solo sono stati in grado di svolgere un lavoro titanico selezionando la composizione chimica di una lega di alluminio, ma hanno anche imparato a controllarne la microstruttura, che è la chiave per la funzionalizzazione del materiale.

Il fatto è che una miscela di metalli, una volta solidificata, non forma una soluzione solida omogenea a causa delle differenze nella struttura dei reticoli cristallini dei metalli; inoltre, la lega risultante ha un punto di fusione piuttosto basso. Di conseguenza, la lega finale si forma durante il raffreddamento dalla fusione sotto forma di una miscela di due fasi indipendenti: alluminio e una lega di gallio, indio e stagno, incorporati nello spessore del materiale sotto forma di cristalliti microscopici.

È questa composizione bifase che determina la capacità dell'alluminio in una determinata lega di reagire con l'acqua in condizioni normali, ed è quindi fondamentale per l'intera tecnologia.

Inoltre, a quanto pare, questo materiale può essere ottenuto in due forme diverse, a seconda del metodo di raffreddamento della miscela fusa di metalli. Apparentemente, durante il raffreddamento rapido (tempra), la struttura cristallina della soluzione non ha il tempo di riorganizzarsi, per cui il campione all'uscita risulta essere quasi monofase. La lega di Woodall in questa forma non reagisce con l'acqua finché non viene bagnata con una miscela fusa di gallio, indio e stagno.

Tuttavia, dopo aver scoperto la capacità di un materiale così bagnato di reagire con l'acqua in condizioni normali, gli scienziati furono piuttosto ispirati e dopo un po' di tempo scoprirono la capacità di una massa fusa arricchita in alluminio di cristallizzare in seguito a un raffreddamento lento in una forma a due fasi. Tale materiale è in grado di reagire con l'acqua senza la partecipazione di una lega liquida di gallio, indio e stagno. Gli scienziati ritengono che il fattore determinante per prevenire la formazione di una pellicola di ossido sulla superficie di un materiale sia la microstruttura dei materiali all'interfaccia tra le due fasi che formano il materiale.

Al momento, gli scienziati sono preoccupati per il compito tecnologico di bricchettare la loro lega per migliorarne la facilità d'uso. Pertanto, un blocco di lega di alluminio può essere inserito in un reattore, le cui dimensioni sono determinate dalla quantità di idrogeno richiesta, e produrre esattamente la quantità di idrogeno necessaria nel luogo e nel momento in cui è necessario. Tale tecnologia, una volta portata alla sua logica conclusione, risolverà altri due problemi urgenti dell’energia dell’idrogeno (oltre alla produzione effettiva di idrogeno dall’acqua), vale a dire lo stoccaggio dell’idrogeno e il suo trasporto.
La lega di indio, gallio e stagno è un componente inerte e non partecipa alla reazione, quindi al termine della reazione può essere riutilizzata praticamente senza perdite.

L'ossido di alluminio è anche una sostanza molto conveniente per effettuare la sua riduzione elettrochimica secondo il processo Hall-Heroult, attualmente ampiamente utilizzato nell'industria dell'alluminio:
2Al2O3 + 3C = 4Al + 3CO2
Secondo gli scienziati, il recupero dell'alluminio dall'ossido ottenuto durante la produzione di idrogeno è ancora più economico della produzione standard dalla bauxite, sebbene il ciclo completo da alluminio ad alluminio sia, ovviamente, costoso: gli scienziati non intendevano creare un ciclo perpetuo macchina del movimento.

In linea di principio, per implementare la tecnologia di Woodall, che non è stata ancora descritta nelle pubblicazioni scientifiche, non sono necessarie nuove innovazioni: è solo necessario creare un'infrastruttura per consegnare la lega all'utente finale e organizzare il processo di recupero utilizzando risorse adeguate. ha sviluppato metodi industriali per la produzione di alluminio metallico.

L’alluminio è il metallo più abbondante sulla Terra. Inoltre, un sottoprodotto dello sviluppo dei minerali di bauxite, minerali contenenti alluminio, è il gallio, il componente più prezioso della lega di Woodall.

Lo stesso scienziato, che in passato ha ricevuto il più alto riconoscimento nel campo della tecnologia negli Stati Uniti, rileva, oltre ai problemi di natura puramente economica, la necessità di condurre ulteriori esperimenti sull'influenza della composizione e, in particolare , la microstruttura all'interfaccia delle fasi in un nuovo materiale sulle sue proprietà. Tale lavoro potrebbe rendere possibile in futuro il passaggio all’uso di metalli più economici e accessibili rispetto al gallio.

L’aumento dei prezzi dell’energia stimola la ricerca di energia più efficiente, anche a livello domestico. Ad attrarre artigiani e appassionati è soprattutto l'idrogeno, il cui potere calorifico è tre volte superiore a quello del metano (38,8 kW contro 13,8 per 1 kg di sostanza). Il metodo di estrazione a casa sembra essere noto: scindere l'acqua mediante elettrolisi. In realtà il problema è molto più complesso. Il nostro articolo ha 2 obiettivi:

  • analizzare la questione di come realizzare un generatore di idrogeno a un costo minimo;
  • Considera la possibilità di utilizzare un generatore di idrogeno per riscaldare una casa privata, fare rifornimento di carburante e come saldatrice.

Breve parte teorica

L'idrogeno, noto anche come idrogeno, il primo elemento della tavola periodica, è la sostanza gassosa più leggera con elevata attività chimica. Durante l'ossidazione (cioè la combustione), rilascia un'enorme quantità di calore, formando acqua normale. Caratterizziamo le proprietà dell'elemento, formattandole sotto forma di tesi:

Per riferimento. Gli scienziati che per primi separarono la molecola d'acqua in idrogeno e ossigeno chiamarono la miscela un gas esplosivo a causa della sua tendenza ad esplodere. Successivamente, ricevette il nome di gas di Brown (dal nome dell'inventore) e iniziò a essere designato con l'ipotetica formula NHO.


In precedenza, i cilindri dei dirigibili erano pieni di idrogeno, che spesso esplodeva

Da quanto sopra, suggerisce la seguente conclusione: 2 atomi di idrogeno si combinano facilmente con 1 atomo di ossigeno, ma si separano con molta riluttanza. La reazione chimica di ossidazione procede con cessione diretta di energia termica secondo la formula:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (energia)

Qui sta un punto importante che ci sarà utile in ulteriori debriefing: l'idrogeno reagisce spontaneamente dalla combustione e il calore viene rilasciato direttamente. Per dividere una molecola d'acqua, l'energia dovrà essere spesa:

2H2O → 2H2 + O2 - Q

Questa è la formula di una reazione elettrolitica che caratterizza il processo di scissione dell'acqua fornendo elettricità. Come implementarlo nella pratica e realizzare un generatore di idrogeno con le proprie mani, lo considereremo ulteriormente.

Creazione di un prototipo

Per capire con cosa hai a che fare, ti suggeriamo innanzitutto di assemblare un semplice generatore per produrre idrogeno a un costo minimo. Il design di un'installazione fatta in casa è mostrato nel diagramma.

In cosa consiste un elettrolizzatore primitivo:

  • reattore: un contenitore di vetro o plastica con pareti spesse;
  • elettrodi metallici immersi in un reattore con acqua e collegati ad una fonte di energia;
  • il secondo serbatoio svolge il ruolo di tenuta idraulica;
  • tubi per la rimozione del gas HHO.

Punto importante. L'impianto elettrolitico dell'idrogeno funziona solo con corrente continua. Utilizzare quindi un adattatore CA, un caricabatteria per auto o una batteria come fonte di alimentazione. Un generatore CA non funzionerà.

Il principio di funzionamento dell’elettrolizzatore è il seguente:

Per realizzare con le tue mani il disegno del generatore mostrato nel diagramma, avrai bisogno di 2 bottiglie di vetro con collo e tappo larghi, un contagocce medico e 2 dozzine di viti autofilettanti. Il set completo di materiali è mostrato nella foto.

Strumenti speciali richiederanno una pistola per colla per sigillare i coperchi di plastica. La procedura di produzione è semplice:


Per avviare il generatore di idrogeno, versare acqua salata nel reattore e accendere la fonte di alimentazione. L'inizio della reazione sarà segnalato dalla comparsa di bolle di gas in entrambi i contenitori. Regolare la tensione al valore ottimale e accendere il gas marrone che esce dall'ago del contagocce.

Secondo punto importante. È impossibile applicare una tensione troppo alta: l'elettrolito, riscaldato a 65 ° C o più, inizierà ad evaporare intensamente. A causa della grande quantità di vapore acqueo non sarà possibile accendere il bruciatore. Per i dettagli sull'assemblaggio e il lancio di un generatore di idrogeno improvvisato, guarda il video:

Informazioni sulla cella a idrogeno Meyer

Se hai realizzato e testato il progetto sopra descritto, probabilmente hai notato dalla combustione della fiamma all'estremità dell'ago che le prestazioni dell'installazione sono estremamente basse. Per ottenere più gas detonante, è necessario realizzare un dispositivo più serio, chiamato cella Stanley Meyer in onore dell'inventore.

Anche il principio di funzionamento della cella si basa sull'elettrolisi, solo l'anodo e il catodo sono realizzati sotto forma di tubi inseriti l'uno nell'altro. La tensione viene fornita dal generatore di impulsi attraverso due bobine risonanti, il che riduce il consumo di corrente e aumenta la produttività del generatore di idrogeno. Il circuito elettronico del dispositivo è mostrato in figura:

Nota. Il funzionamento del circuito è descritto in dettaglio sulla risorsa http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Per realizzare una cella Meyer avrai bisogno di:

  • un corpo cilindrico in plastica o plexiglass; gli artigiani utilizzano spesso un filtro per l'acqua con coperchio e tubi;
  • tubi in acciaio inossidabile con un diametro di 15 e 20 mm, una lunghezza di 97 mm;
  • fili, isolanti.

I tubi di acciaio inossidabile sono fissati a una base dielettrica e ad essi sono saldati i fili collegati al generatore. La cella è composta da 9 o 11 tubi posti in una custodia di plastica o plexiglass, come mostrato nella foto.


Per la cella Meyer è possibile adattare un alloggiamento in plastica già pronto di un filtro dell'acqua convenzionale

Gli elementi sono collegati secondo uno schema ben noto su Internet, che comprende un'unità elettronica, una cella Meyer e un sigillo d'acqua (nome tecnico - gorgogliatore). Per motivi di sicurezza, il sistema è dotato di sensori critici di pressione e livello dell'acqua. Secondo le recensioni degli artigiani domestici, un tale impianto a idrogeno consuma una corrente di circa 1 ampere con una tensione di 12 V e ha prestazioni sufficienti, sebbene non siano disponibili cifre esatte.


Schema schematico dell'accensione dell'elettrolizzatore

Reattore a piastre

Un generatore di idrogeno ad alte prestazioni in grado di garantire il funzionamento di un bruciatore a gas è realizzato con piastre in acciaio inossidabile di 15 x 10 cm, quantità da 30 a 70 pezzi. Vengono praticati dei fori per i perni di serraggio e un terminale per il collegamento del filo è ritagliato nell'angolo.

Oltre alla lamiera di acciaio inossidabile grado 316, dovrai acquistare:

  • gomma spessa 4 mm, resistente agli alcali;
  • piastre terminali in plexiglass o PCB;
  • tiranti M10-14;
  • valvola di ritegno per saldatrice a gas;
  • filtro dell'acqua per tenuta idraulica;
  • tubi di collegamento in acciaio inossidabile corrugato;
  • idrossido di potassio in polvere.

Le piastre devono essere assemblate in un unico blocco, isolate tra loro con guarnizioni in gomma con intaglio centrale, come indicato nel disegno. Legare saldamente il reattore risultante con gli spilli e collegarlo ai tubi con l'elettrolita. Quest'ultimo proviene da un contenitore separato dotato di coperchio e valvole di intercettazione.

Nota. Ti spieghiamo come realizzare un elettrolizzatore di tipo a flusso continuo (a secco). È più semplice produrre un reattore con piastre sommergibili: non è necessario installare guarnizioni in gomma e l'unità assemblata viene abbassata in un contenitore sigillato con elettrolita.


Schema di un impianto a idrogeno di tipo umido

Il successivo assemblaggio del generatore che produce idrogeno viene effettuato secondo lo stesso schema, ma con differenze:

  1. Al corpo del dispositivo è collegato un serbatoio per la preparazione dell'elettrolita. Quest'ultimo è una soluzione al 7-15% di idrossido di potassio in acqua.
  2. Invece dell'acqua, nel "gorgogliatore" viene versato un cosiddetto agente disossidante: acetone o un solvente inorganico.
  3. Una valvola di ritegno deve essere installata davanti al bruciatore, altrimenti quando il bruciatore a idrogeno viene spento senza problemi, il gioco romperà i tubi e il gorgogliatore.

Per alimentare il reattore il modo più semplice è utilizzare un inverter di saldatura; non è necessario assemblare circuiti elettronici. Il funzionamento di un generatore di gas marrone fatto in casa viene spiegato da un artigiano nel suo video:

È redditizio produrre idrogeno in casa?

La risposta a questa domanda dipende dall'ambito di applicazione della miscela ossigeno-idrogeno. Tutti i disegni e i diagrammi pubblicati da varie risorse Internet sono progettati per il rilascio di gas HHO per i seguenti scopi:

  • utilizzare l'idrogeno come carburante per le automobili;
  • combustione senza fumo di idrogeno nel riscaldamento di caldaie e forni;
  • utilizzato per lavori di saldatura a gas.

Il problema principale che annulla tutti i vantaggi dell'idrogeno è che il costo dell'elettricità per rilasciare la sostanza pura supera la quantità di energia ottenuta dalla sua combustione. Qualunque cosa possano affermare gli aderenti alle teorie utopistiche, l'efficienza massima dell'elettrolizzatore raggiunge il 50%. Ciò significa che per 1 kW di calore ricevuto vengono consumati 2 kW di elettricità. Il beneficio è zero, addirittura negativo.

Ricordiamo cosa abbiamo scritto nella prima sezione. L'idrogeno è un elemento molto attivo e reagisce da solo con l'ossigeno, rilasciando molto calore. Quando proviamo a dividere una molecola d'acqua stabile, non possiamo applicare energia direttamente agli atomi. La scissione viene effettuata utilizzando energia elettrica, metà della quale viene dissipata per riscaldare gli elettrodi, l'acqua, gli avvolgimenti del trasformatore, ecc.

Importanti informazioni di base. Il calore specifico di combustione dell'idrogeno è tre volte superiore a quello del metano, ma in massa. Se li confrontiamo in volume, quando si brucia 1 m³ di idrogeno, verranno rilasciati solo 3,6 kW di energia termica contro 11 kW del metano. Dopotutto, l'idrogeno è l'elemento chimico più leggero.

Consideriamo ora il gas detonante ottenuto mediante elettrolisi in un generatore di idrogeno fatto in casa come combustibile per le esigenze di cui sopra:


Per riferimento. Per bruciare l'idrogeno in una caldaia per il riscaldamento, dovrai riprogettare completamente il design, poiché un bruciatore a idrogeno può fondere qualsiasi acciaio.

Conclusione

L'idrogeno contenuto nel gas NHO, ottenuto da un generatore di idrogeno fatto in casa, è utile per due scopi: esperimenti e saldatura a gas. Anche ignorando la bassa efficienza dell’elettrolizzatore e i costi del suo assemblaggio nonché dell’elettricità consumata, semplicemente non c’è abbastanza produttività per riscaldare l’edificio. Ciò vale anche per il motore a benzina di un'autovettura.

Pubblicato: 12 ottobre 2013
L'idrogeno viene separato mediante laser dall'acqua utilizzando carbone. Una temperatura di oltre mille gradi brucia istantaneamente il carbonio con l'acqua, anzi con l'ossigeno dell'acqua, mentre dall'acqua si libera idrogeno. Questo video mostra come la luce dell'arco elettrico rilascia idrogeno dall'acqua e dal carbone.
Il carbone isola i fulmini e l’energia del carbone crea idrogeno atomico, così come il bicarbonato, una cura per l’invecchiamento e il miglior cibo per le piante, e quindi l’ozono.

Ottenere idrogeno dall'acqua secondo la formula H2O + C +e = -H2CO3 e +H cioè energia del carbone d'acqua come l'energia del fulmine laser o dell'elettricità. Catalizzatori economici per il rilascio di idrogeno dall'acqua e l'uso di una tensione alternata di 50 hertz, si può addirittura dire che questa sia la mia scoperta. Ho scoperto un modo semplice per produrre idrogeno dall'acqua, utilizzando un semplice catalizzatore, grafite o carbone.
Troverai come separare l'idrogeno dall'acqua usando il carbone sul mio sito web http://xn--c1atbkq7d.xn--p1ai/ Nyurgun.RF, il segreto principale per preparare il carbone giusto.
Il carbone deve essere bruciato con molta aria e, riscaldando il carbone oltre i milleduecento gradi, solo allora diventa un catalizzatore per l'idrogeno e la molecola d'acqua si riscalda fino a mille gradi.

Preparazione della grafite per produrre idrogeno dall'acqua bruciando carbone sott'acqua. Pubblicato: 25 aprile 2015
Una combinazione unica di composti di carbonio per l'estrazione dell'idrogeno atomico dall'acqua dolce senza additivi.

Combustione rapida e lenta dell'idrogeno(i), come prova del rilascio di idrogeno dall'acqua utilizzando carbone. Pubblicato: 12 maggio 2015
Uso l'idrogeno in medicina per alleviare la fatica.
Per il consumatore non fa alcuna differenza il modo in cui viene riscaldata l’acqua calda, se bruciando idrocarburi o utilizzando nuove tecnologie super efficienti.

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