Ang hydrogen ay halos perpektong gasolina para sa ating planeta. Ang tanging problema ay matatagpuan lamang ito sa planeta kasama ng iba pang mga sangkap. Sa dalisay nitong anyo, ang hydrogen sa Earth ay 0.00005% lamang. Kaugnay nito, ang isyu ng pagdidisenyo ng mga generator ng hydrogen ay napaka-kaugnay. Huwag kalimutan na ang hydrogen ay isang walang katapusang pinagmumulan ng enerhiya, halos nasa ilalim ng ating mga paa.
Nilalaman
Ang aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo ng hydrogen generator
Paano ito gumagana
Ang klasikong kagamitan para sa pagbuo ng hydrogen ay may kasamang tubo na maliit ang diyametro, kadalasang may pabilog na cross section.Sa ilalim nito ay mga espesyal na selula na may electrolyte. Ang mga particle ng aluminyo mismo ay matatagpuan sa mas mababang sisidlan. Ang electrolyte sa kasong ito ay angkop lamang para sa uri ng alkalina. Ang isang tangke ay naka-install sa itaas ng feed pump, kung saan kinokolekta ang condensate. Ang ilang mga modelo ay gumagamit ng 2 pump. Direktang kinokontrol ang temperatura sa mga selula.
Ang generator ay nakakakuha ng gas mula sa tubig. Ang kalidad nito ay direktang nakakaapekto sa dami ng mga impurities sa tapos na produkto. Kaya, kung ang tubig na may mataas na konsentrasyon ng mga dayuhang ions ay pumasok sa generator, kailangan muna itong dumaan sa isang deionization filter.
Narito kung paano nangyayari ang proseso ng pagkuha ng gas:
- Ang distillate ay nahahati sa oxygen (O) at hydrogen (H) sa panahon ng proseso ng electrolysis.
- Ang O2 ay pumapasok sa feed tank at pagkatapos ay tumakas sa kapaligiran bilang isang by-product.
- Ang H2 ay ibinibigay sa separator, na nakahiwalay sa tubig, na pagkatapos ay bumalik sa tangke ng supply.
- Ang hydrogen ay muling ipinapasa sa isang separating membrane, na kumukuha ng natitirang oxygen mula dito, at pagkatapos ay pumapasok sa chromatographic equipment.
paraan ng electrolysis
Tulad ng nabanggit sa itaas, halos walang mga hindi mauubos na mapagkukunan ng enerhiya sa mundo bilang hydrogen. Hindi dapat kalimutan na ang 2/3 ng World Ocean ay binubuo ng elementong ito, at sa buong Uniberso, ang H2, kasama ang helium, ay sumasakop sa pinakamalaking dami. Ngunit upang makakuha ng purong hydrogen, kailangan mong hatiin ang tubig sa mga particle, at ito ay hindi napakadaling gawin.
Ang mga siyentipiko pagkatapos ng maraming taon ng mga trick ay naimbento paraan ng electrolysis. Ang pamamaraang ito ay batay sa paglalagay ng dalawang metal plate na malapit sa isa't isa sa tubig, na konektado sa isang mataas na boltahe na pinagmulan.Susunod, inilapat ang kapangyarihan - at ang isang malaking potensyal na elektrikal ay aktwal na pinaghiwa-hiwalay ang molekula ng tubig sa mga bahagi, bilang isang resulta kung saan ang 2 hydrogen atoms (HH) at 1 oxygen (O) ay pinakawalan.
Ang gas na ito (HHO) ay pinangalanan sa Australian scientist na si Yull Brown, na noong 1974 ay nag-patent ng paglikha ng isang electrolyzer.
Stanley Meyer fuel cell
Ang isang siyentipiko mula sa USA, si Stanley Meyer, ay nag-imbento ng gayong pag-install na hindi gumagamit ng isang malakas na potensyal na elektrikal, ngunit ang mga alon ng isang tiyak na dalas. Ang molekula ng tubig ay nag-o-oscillate sa oras na may nagbabagong mga electrical impulses at pumapasok sa resonance. Unti-unti, nakakakuha ito ng kapangyarihan, na sapat na upang paghiwalayin ang molekula sa mga bahagi. Para sa gayong epekto, ang mga alon ay sampung beses na mas maliit kaysa sa pagpapatakbo ng isang karaniwang yunit ng electrolysis.
MAHALAGA! Binayaran ni Meyer ang kanyang buhay para sa kanyang imbensyon. Siya ay pinatay, ayon sa mga alingawngaw, sa pamamagitan ng utos ng mga magnates, dahil ang kanyang imbensyon ay maaaring pumatay sa negosyo ng langis sa simula. Gayunpaman, ang ilan sa mga nagawa ng siyentipiko ay napanatili, kaya ang kanyang mga kapanahon ay may pagkakataon na subukang gumawa ng mga naturang aparato.
Mga pakinabang ng Brown's gas bilang pinagmumulan ng enerhiya
- Ang tubig kung saan nakuha ang HHO ay naroroon sa ating planeta sa napakalaking dami. Alinsunod dito, ang mga mapagkukunan ng hydrogen ay halos hindi mauubos.
- Ang pagkasunog ng Brown's gas ay gumagawa ng singaw ng tubig. Maaari itong muling i-condensed sa isang likido at magamit muli bilang isang hilaw na materyal.
- Ang pagkasunog ng HHO ay hindi naglalabas ng anumang nakakapinsalang sangkap sa atmospera at hindi bumubuo ng mga by-product maliban sa tubig. Masasabi nating ang Brown's gas ang pinaka-friendly na gasolina sa mundo.
- Kapag gumagamit ng hydrogen generator, ang singaw ng tubig ay inilabas.Ang dami nito ay sapat na upang mapanatili ang komportableng kahalumigmigan sa silid sa loob ng mahabang panahon.
MAHALAGA! Ang hydrogen ay maaari ding makuha sa pamamagitan ng pag-crack - pagdadalisay ng langis (naglalabas ng gas bilang isang by-product). Ang pamamaraang ito ay mas mura kaysa sa pagkuha sa pamamagitan ng electrolysis, ngunit maaaring may mga kahirapan sa pagdadala ng gas. Bilang karagdagan, ang gas na ginawa ng electrolysis ay mas malinis kaysa sa ginawa ng pag-crack.
Ang saklaw ng hydrogen generator
Ang H2 ay isang modernong carrier ng enerhiya na aktibong ginagamit sa maraming lugar na pang-industriya. Narito ang ilan lamang:
- produksyon ng hydrogen chloride (HC) l;
- produksyon ng gasolina para sa mga rocket launcher;
- produksyon ng ammonia;
- pagproseso at pagputol ng metal dito;
- pagbuo ng mga pataba para sa mga suburban na lugar;
- synthesis ng nitric acid;
- paglikha ng methyl alcohol;
- industriya ng pagkain;
- produksyon ng hydrochloric acid;
- paglikha ng mga sistema ng "mainit na sahig".
Bilang karagdagan, ang HHO ay naging lubhang kapaki-pakinabang sa pang-araw-araw na buhay, gayunpaman, sa mga reserbasyon. Una sa lahat, ginagamit ito para sa mga autonomous na sistema ng pag-init. Bilang karagdagan, ang gas ni Brown ay idinagdag sa gasolina sa pagtatangkang linlangin ang makina at makatipid sa gasolina.
Ang parehong mga kaso ay may sariling katangian. Kaya, kapag nag-aayos ng pagpainit sa bahay, kailangan mong isaalang-alang na ang temperatura ng pagkasunog ng HHO ay isang order ng magnitude na mas mataas kaysa sa mitein. Kaugnay nito, kinakailangan na bumili ng isang espesyal na mamahaling boiler na may nozzle na lumalaban sa init. Kung hindi, ang may-ari at ang kanyang bahay ay nasa malaking panganib.
Tulad ng para sa paggamit ng isang generator sa isang kotse, kung minsan ang sistema ay maaaring gumana - kung ito ay dinisenyo nang tama. Ngunit halos imposibleng makahanap ng mga ideal na parameter o isang power gain factor.Bilang karagdagan, ito ay hindi lubos na malinaw kung magkano ang buhay ng makina ay mababawasan, at ang pagpapalit nito ay nagkakahalaga ng isang magandang sentimos.
Ano ang kailangan upang makagawa ng fuel cell sa bahay
Ang paglikha ng isang yunit ng hydrogen sa bahay ay hindi isang madaling gawain. Kailangan mong braso ang iyong sarili hindi lamang sa isang bilang ng mga tool, kundi pati na rin sa may-katuturang kaalaman, pati na rin ang mga diagram.
Pagdidisenyo ng hydrogen generator: mga diagram at mga guhit
Ang aparato ay binubuo ng isang reaktor na may naka-install na mga electrodes, isang PWM generator para sa power supply, isang water seal, mga wire at hoses na nagkokonekta sa istraktura. Sa ngayon, maraming mga scheme ng electrolyzers ang kilala, kung saan ang mga plato o tubo ay ginagamit bilang mga electrodes.
Popular din ang mga dry electrolysis device. Hindi tulad ng klasikong bersyon, sa yunit na ito, ang mga plato ay hindi inilalagay sa isang lalagyan na may likido, ngunit ang tubig mismo ay nakadirekta sa puwang sa pagitan ng mga flat electrodes.
Ang pagpili ng mga materyales para sa pagtatayo ng isang hydrogen generator
Upang makagawa ng generator sa bahay, walang espesyal at hindi pangkaraniwang mga tool ang kailangan. Narito ang kailangan mong ihanda:
- hacksaw para sa pagtatrabaho sa mga produktong metal;
- drill at drills para dito;
- hanay ng mga wrenches;
- flat at slotted screwdrivers;
- angle grinder ("gilingan") na may bilog para sa pagputol ng metal;
- multimeter at flowmeter;
- pinuno;
- pananda.
DIY hydrogen generator: mga tagubilin
Ang proseso ay nagsisimula sa paglikha ng isang hydrogen production cell. Sa mga tuntunin ng mga sukat, dapat itong bahagyang mas mababa kaysa sa panloob na mga parameter ng haba at lapad ng pabahay ng generator. Sa taas, ito ay 2/3 ng taas ng pangunahing gusali. Ang cell ay gawa sa textolite o plexiglass (kapal ng pader 5-7 mm).Upang gawin ito, 5 mga plato ay pinutol sa laki, mula sa kung saan ang isang rektanggulo ay nakadikit, at ang mas mababang bahagi nito ay hindi sarado ng anumang bagay.
Gamit ang isang gilingan, ang mga plato ng elektrod ay pinutol mula sa isang hindi kinakalawang na asero na sheet. Sa laki, dapat silang 10-20 mm na mas maliit kaysa sa mga dingding sa gilid.
MAHALAGA! Upang makakuha ng sapat na HHO, hindi kinakalawang na asero ay dapat na buhangin sa magkabilang panig.
Sa bawat plato, kinakailangan na mag-drill ng 2 butas: upang matustusan ang tubig sa espasyo sa pagitan ng mga electrodes at alisin ang gas ni Brown.
Ang mga kabit para sa suplay ng tubig at pagkuha ng gas ay ipinapasok sa mga dingding ng hardboard. Ang mga joints kung saan sila ay nakalakip ay maingat na ginagamot sa sealant. Ang mga stud ay naka-install sa isa sa mga transparent na bahagi ng katawan, at pagkatapos ay inilatag ang mga electrodes.
MAHALAGA! Ang eroplano ng mga electrodes ng plato ay dapat na flat, kung hindi man ang mga elemento ay maaaring maging sanhi ng isang maikling circuit.
Ang mga plato ay hiwalay sa mga gilid ng reaktor gamit ang mga o-ring, na maaaring gawa sa silicone, paronite o iba pang materyal. Ang pagkakaroon ng inilatag ang huling plato, ang isang sealing ring ay naka-mount, pagkatapos kung saan ang generator ay sarado na may pangalawang hardboard wall. Ang nagresultang istraktura ay pinagtibay ng mga washers at nuts.
Ang generator ay konektado sa isang tangke ng tubig at isang bubbler gamit ang polyethylene hoses. Ang mga contact pad ng mga electrodes ay magkakaugnay, pagkatapos kung saan ang kapangyarihan ay konektado sa kanila. Ang cell ay pinalakas ng isang PWM generator.
Hydrogen sa bahay: mayroon bang anumang benepisyo
Napansin namin kaagad: hindi kapaki-pakinabang na gumamit ng hydrogen generator para sa pagpainit ng bahay.Gagastos ka ng mas maraming kuryente sa pagpapakawala ng purong H2 kaysa sa makakakuha ka ng enerhiya mula sa pagsunog nito. Kaya, para sa 1 kW ng init, 2 kW ng kuryente ang ginugol, iyon ay, walang pakinabang. Mas madaling i-install sa bahay alinman sa mga electric boiler.
Upang palitan ang 1 litro ng gasolina para sa isang kotse, 4766 litro ng purong hydrogen o 7150 litro ng nagpapasabog na gas, 1/3 nito ay oxygen, ay kinakailangan. Sa ngayon, kahit na ang pinakamahusay na mga isip sa mundo ay hindi nakabuo ng isang yunit na may kakayahang maghatid ng gayong pagganap.
Pagpapanatili ng mga generator ng hydrogen
Ang kagamitan ay dapat na maingat na mapanatili. Pinapayuhan ng mga eksperto na sundin ang mga sumusunod na tip:
- huwag pagbutihin o baguhin ang generator sa iyong sarili, kahit na mayroon kang isang propesyonal na pagguhit ng engineering;
- inirerekumenda na mag-install ng mga espesyal na sensor ng temperatura sa loob ng heat exchanger sa kagamitan, na gagawing posible na kontrolin ang proseso ng overheating ng tubig;
- Maaaring mai-install ang mga shut-off valve sa burner at konektado sa sensor ng temperatura. Papayagan nito ang appliance na lumamig nang maayos.
Ang isang self-made generator ay nagpapahintulot sa iyo na makakuha ng hydrogen, ngunit ito ay pangunahing ginagamit para sa mga eksperimento at gas welding. Upang mapainit ang isang malaking istraktura, ang kahusayan ng aparato ay hindi sapat. At sa parehong oras, hindi dapat kalimutan ng isa ang tungkol sa mababang kahusayan ng aparato, pati na rin ang abala at gastos ng pag-assemble nito.
Mga katulad na artikulo:
