Hidrogen adalah bahan api yang hampir sempurna untuk planet kita. Satu-satunya masalah ialah ia ditemui di planet ini hanya dalam kombinasi dengan bahan lain. Dalam bentuk tulennya, hidrogen di Bumi hanya 0.00005%. Dalam hal ini, isu mereka bentuk penjana hidrogen adalah sangat relevan. Jangan lupa bahawa hidrogen adalah sumber tenaga yang tidak berkesudahan, boleh dikatakan di bawah kaki kita.
Kandungan
Peranti dan prinsip operasi penjana hidrogen
Bagaimana ia berfungsi
Radas klasik untuk menjana hidrogen termasuk tiub berdiameter kecil, selalunya dengan keratan rentas bulat.Di bawahnya terdapat sel khas dengan elektrolit. Zarah aluminium itu sendiri terletak di dalam bekas yang lebih rendah. Elektrolit dalam kes ini hanya sesuai untuk jenis alkali. Tangki dipasang di atas pam suapan, di mana kondensat dikumpulkan. Sesetengah model menggunakan 2 pam. Suhu dikawal secara langsung dalam sel.
Penjana mendapat gas daripada air. Kualitinya secara langsung mempengaruhi jumlah kekotoran dalam produk siap. Jadi, jika air dengan kepekatan ion asing yang tinggi memasuki penjana, maka ia perlu terlebih dahulu melalui penapis penyahionan.
Berikut ialah bagaimana proses mendapatkan gas berlaku:
- Sulingan dipecahkan kepada oksigen (O) dan hidrogen (H) semasa proses elektrolisis.
- O2 memasuki tangki suapan dan kemudian melarikan diri ke atmosfera sebagai hasil sampingan.
- H2 dibekalkan kepada pemisah, dipisahkan daripada air, yang kemudiannya kembali ke tangki bekalan.
- Hidrogen disalurkan semula melalui membran pemisah, yang mengekstrak baki oksigen daripadanya, dan kemudian memasuki peralatan kromatografi.
kaedah elektrolisis
Seperti yang dinyatakan di atas, hampir tiada sumber tenaga yang tidak habis-habis di dunia seperti hidrogen. Ia tidak boleh dilupakan bahawa 2/3 Lautan Dunia terdiri daripada unsur ini, dan di seluruh Alam Semesta, H2, bersama-sama dengan helium, menduduki jumlah terbesar. Tetapi untuk mendapatkan hidrogen tulen, anda perlu membelah air menjadi zarah, dan ini tidak begitu mudah dilakukan.
Para saintis selepas bertahun-tahun helah dicipta kaedah elektrolisis. Kaedah ini berdasarkan meletakkan dua plat logam berdekatan antara satu sama lain di dalam air, yang disambungkan ke sumber voltan tinggi.Seterusnya, kuasa digunakan - dan potensi elektrik yang besar sebenarnya memecahkan molekul air menjadi komponen, akibatnya 2 atom hidrogen (HH) dan 1 oksigen (O) dibebaskan.
Gas ini (HHO) dinamakan sempena saintis Australia Yull Brown, yang pada tahun 1974 mematenkan penciptaan elektrolisis.
Sel bahan api Stanley Meyer
Seorang saintis dari Amerika Syarikat, Stanley Meyer, mencipta pemasangan sedemikian yang tidak menggunakan potensi elektrik yang kuat, tetapi arus frekuensi tertentu. Molekul air berayun mengikut masa dengan perubahan impuls elektrik dan memasuki resonans. Secara beransur-ansur, ia mendapat kuasa, yang cukup untuk memisahkan molekul menjadi komponen. Untuk kesan sedemikian, arus adalah sepuluh kali lebih kecil daripada untuk pengendalian unit elektrolisis standard.
PENTING! Meyer membayar dengan nyawanya untuk ciptaannya. Dia dibunuh, menurut khabar angin, atas perintah pembesar, kerana ciptaannya boleh membunuh perniagaan minyak pada awalnya. Namun begitu, beberapa pencapaian saintis itu telah dipelihara, jadi rakan sezamannya berpeluang untuk mencuba membuat peranti sedemikian.
Faedah gas Brown sebagai sumber tenaga
- Air dari mana HHO diperolehi terdapat di planet kita dalam kuantiti yang banyak. Oleh itu, sumber hidrogen boleh dikatakan tidak habis-habis.
- Pembakaran gas Brown menghasilkan wap air. Ia boleh dikondensasikan semula menjadi cecair dan digunakan sebagai bahan mentah semula.
- Pembakaran HHO tidak melepaskan sebarang bahan berbahaya ke atmosfera dan tidak membentuk produk sampingan selain air. Kita boleh mengatakan bahawa gas Brown adalah bahan api yang paling mesra alam di dunia.
- Apabila menggunakan penjana hidrogen, wap air dibebaskan.Kuantitinya cukup untuk mengekalkan kelembapan yang selesa di dalam bilik untuk masa yang lama.
PENTING! Hidrogen juga boleh diperolehi dengan pemecahan - penapisan minyak (membebaskan gas sebagai hasil sampingan). Kaedah ini lebih murah daripada mendapatkan melalui elektrolisis, tetapi mungkin terdapat kesukaran untuk mengangkut gas. Di samping itu, gas yang dihasilkan oleh elektrolisis adalah jauh lebih bersih daripada yang dihasilkan oleh keretakan.
Skop penjana hidrogen
H2 ialah pembawa tenaga moden yang digunakan secara aktif di banyak kawasan perindustrian. Berikut adalah beberapa sahaja:
- pengeluaran hidrogen klorida (HC)l;
- pengeluaran bahan api untuk pelancar roket;
- pengeluaran ammonia;
- pemprosesan dan pemotongan logam di atasnya;
- pembangunan baja untuk kawasan pinggir bandar;
- sintesis asid nitrik;
- penciptaan metil alkohol;
- industri Makanan;
- pengeluaran asid hidroklorik;
- penciptaan sistem "lantai panas".
Di samping itu, HHO telah menjadi sangat berguna dalam kehidupan seharian, walau bagaimanapun, dengan tempahan. Pertama sekali, ia digunakan untuk sistem pemanasan autonomi. Di samping itu, gas Brown ditambah kepada petrol dalam usaha untuk menipu enjin dan menjimatkan bahan api.
Kedua-dua kes mempunyai ciri tersendiri. Oleh itu, apabila menganjurkan pemanasan rumah, anda perlu mengambil kira bahawa suhu pembakaran HHO adalah susunan magnitud yang lebih tinggi daripada metana. Dalam hal ini, adalah perlu untuk membeli dandang mahal khas dengan muncung tahan panas. Jika tidak, pemilik dan rumahnya akan berada dalam bahaya yang besar.
Bagi penggunaan penjana dalam kereta, kadangkala sistem boleh berfungsi - jika ia direka dengan betul. Tetapi hampir mustahil untuk mencari parameter ideal atau faktor keuntungan kuasa.Di samping itu, ia tidak sepenuhnya jelas berapa banyak hayat enjin akan dikurangkan, dan penggantiannya akan menelan kos yang cukup besar.
Apa yang diperlukan untuk membuat sel bahan api di rumah
Mencipta unit hidrogen di rumah bukanlah tugas yang mudah. Anda perlu mempersenjatai diri anda bukan sahaja dengan beberapa alat, tetapi juga dengan pengetahuan yang berkaitan, serta gambar rajah.
Mereka bentuk penjana hidrogen: gambar rajah dan lukisan
Peranti ini terdiri daripada reaktor dengan elektrod yang dipasang, penjana PWM untuk bekalan kuasa, pengedap air, wayar dan hos yang menyambungkan struktur. Sehingga kini, beberapa skema elektrolisis diketahui, di mana plat atau tiub digunakan sebagai elektrod.
Peranti elektrolisis kering juga popular. Tidak seperti versi klasik, dalam unit ini, plat tidak diletakkan di dalam bekas dengan cecair, tetapi air itu sendiri diarahkan ke dalam jurang antara elektrod rata.
Pilihan bahan untuk pembinaan penjana hidrogen
Untuk membuat penjana di rumah, tiada alat khas dan luar biasa diperlukan. Inilah yang anda perlu sediakan:
- gergaji besi untuk bekerja dengan produk logam;
- gerudi dan gerudi untuknya;
- set sepana;
- pemutar skru rata dan berlubang;
- penggiling sudut ("pengisar") dengan bulatan untuk memotong logam;
- meter berbilang dan meter alir;
- pembaris;
- penanda.
Penjana hidrogen DIY: arahan
Proses ini bermula dengan penciptaan sel pengeluaran hidrogen. Dari segi dimensi, ia sepatutnya kurang sedikit daripada parameter dalaman panjang dan lebar perumahan penjana. Ketinggiannya ialah 2/3 daripada ketinggian bangunan utama. Sel ini diperbuat daripada textolite atau plexiglass (ketebalan dinding 5-7 mm).Untuk melakukan ini, 5 plat dipotong mengikut saiz, dari mana segi empat tepat dilekatkan, dan bahagian bawahnya tidak ditutup oleh apa-apa.
Menggunakan pengisar, plat elektrod dipotong daripada kepingan keluli tahan karat. Dari segi saiz, mereka harus 10-20 mm lebih kecil daripada dinding sisi.
PENTING! Untuk mendapatkan HHO yang mencukupi, keluli tahan karat hendaklah diampelas pada kedua-dua belah pihak.
Dalam setiap plat, ia dikehendaki menggerudi 2 lubang: untuk membekalkan air ke ruang antara elektrod dan untuk mengeluarkan gas Brown.
Kelengkapan untuk bekalan air dan pengekstrakan gas dimasukkan ke dalam dinding papan keras. Sambungan di mana ia dipasang dirawat dengan teliti dengan pengedap. Stud dipasang di salah satu bahagian badan telus, dan kemudian elektrod diletakkan.
PENTING! Satah elektrod plat mestilah rata, jika tidak unsur-unsur boleh menyebabkan litar pintas.
Plat ditanggalkan dari sisi reaktor menggunakan cincin-o, yang boleh dibuat daripada silikon, paronit atau bahan lain. Setelah meletakkan plat terakhir, cincin pengedap dipasang, selepas itu penjana ditutup dengan dinding papan keras kedua. Struktur yang terhasil diikat dengan pencuci dan kacang.
Penjana disambungkan kepada tangki air dan gelembung menggunakan hos polietilena. Pad kenalan elektrod saling bersambung, selepas itu kuasa disambungkan kepada mereka. Sel ditenagakan oleh penjana PWM.
Hidrogen di rumah: adakah terdapat sebarang faedah
Kami perhatikan segera: tidak menguntungkan menggunakan penjana hidrogen untuk memanaskan rumah.Anda akan membelanjakan lebih banyak tenaga elektrik untuk membebaskan H2 tulen daripada anda akan mendapat tenaga daripada membakarnya. Jadi, untuk 1 kW haba, 2 kW elektrik dibelanjakan, iaitu, tiada faedah. Lebih mudah dipasang di rumah mana-mana dandang elektrik.
Untuk menggantikan 1 liter petrol untuk kereta, 4766 liter hidrogen tulen atau 7150 liter gas meletup, 1/3 daripadanya adalah oksigen, akan diperlukan. Setakat ini, walaupun minda terbaik di dunia tidak membangunkan unit yang mampu menyampaikan prestasi sedemikian.
Penyelenggaraan penjana hidrogen
Peralatan mesti dijaga dengan teliti. Pakar menasihatkan untuk mematuhi petua berikut:
- jangan perbaiki atau ubah suai sendiri penjana, walaupun anda mempunyai lukisan kejuruteraan profesional;
- adalah disyorkan untuk memasang penderia suhu khas di dalam penukar haba pada peralatan, yang akan memungkinkan untuk mengawal proses terlalu panas air;
- injap tutup boleh dipasang di dalam penunu dan disambungkan kepada penderia suhu. Ini akan membolehkan perkakas sejuk dengan betul.
Penjana buatan sendiri membolehkan anda mendapatkan hidrogen, tetapi ia digunakan terutamanya untuk eksperimen dan kimpalan gas. Untuk memanaskan struktur yang besar, kecekapan peranti tidak mencukupi. Dan pada masa yang sama, seseorang tidak sepatutnya melupakan kecekapan rendah peranti, serta kerumitan dan kos memasangnya.
Artikel yang serupa:
