Com fer un generador d'hidrogen per a casa amb les vostres pròpies mans: consells pràctics per a la fabricació i instal·lació

Punts d'ús seleccionats

En primer lloc, m'agradaria assenyalar que el mètode tradicional de cremar gas natural o propà no és adequat en el nostre cas, ja que la temperatura de combustió de l'HHO supera en més de tres vegades la dels hidrocarburs. Com enteneu, l'acer estructural no suportarà aquesta temperatura durant molt de temps. El mateix Stanley Meyer va recomanar utilitzar un cremador d'un disseny inusual, el diagrama del qual us presentem a continuació.

Esquema d'un cremador d'hidrogen dissenyat per S. Meyer

Tot el truc d'aquest dispositiu rau en el fet que l'HHO (indicat pel número 72 al diagrama) passa a la cambra de combustió a través de la vàlvula 35. La mescla d'hidrogen en combustió puja pel canal 63 i simultàniament realitza el procés d'expulsió, arrossegant l'aire exterior. a través dels forats regulables 13 i 70. Sota la tapa 40, es reté una certa quantitat de productes de combustió (vapor d'aigua), que entra a la columna de combustió pel canal 45 i es barreja amb el gas en combustió. Això us permet reduir la temperatura de combustió diverses vegades.

El segon punt que m'agradaria cridar la vostra atenció és el líquid que s'ha d'abocar a la instal·lació. El millor és utilitzar aigua preparada que no contingui sals de metalls pesants. L'opció ideal és el destil·lat, que es pot comprar a qualsevol botiga d'automòbils o farmàcia.

Per al funcionament exitós de l'electròlisi, s'afegeix hidròxid de potassi KOH a l'aigua, a raó d'aproximadament una cullerada de pols per galleda d'aigua.

I el tercer en què posem especial èmfasi és la seguretat. Recordeu que la barreja d'hidrogen i oxigen no s'anomena accidentalment explosiva. L'HHO és un compost químic perillós que, si es manipula descuidadament, pot provocar una explosió. Seguiu les normes de seguretat i tingueu especial cura quan experimenteu amb hidrogen. Només en aquest cas el "maó" de què consta el nostre Univers aportarà calidesa i comoditat a casa teva.

Esperem que l'article s'hagi convertit en una font d'inspiració per a tu i que, després d'haver-te arremangat, comences a fabricar una pila de combustible d'hidrogen.Per descomptat, tots els nostres càlculs no són la veritat definitiva, però es poden utilitzar per crear un model de treball d'un generador d'hidrogen. Si voleu canviar completament a aquest tipus de calefacció, caldrà estudiar el problema amb més detall. Potser és la vostra instal·lació la que esdevindrà la pedra angular, gràcies a la qual s'acabarà la redistribució dels mercats energètics i la calor barata i respectuosa amb el medi ambient entrarà a totes les llars.

Rendiment requerit

Per estalviar realment combustible, un generador d'hidrogen per a un cotxe ha de produir gas cada minut a una velocitat d'1 litre per cada 1000 cilindrada del motor. En funció d'aquests requisits, es selecciona el nombre de plaques per al reactor.

Per augmentar la superfície dels elèctrodes, cal processar la superfície amb paper de vidre en direcció perpendicular. Aquest tractament és extremadament important: augmentarà l'àrea de treball i evitarà "enganxar" les bombolles de gas a la superfície.

Aquest últim condueix a l'aïllament de l'elèctrode del líquid i impedeix l'electròlisi normal. No oblideu que per al funcionament normal de l'electrolitzador, l'aigua ha de ser alcalina. El refresc normal pot servir com a catalitzador.

Avantatges i desavantatges dels generadors de gas

Un generador domèstic de gas fabricat en fàbrica costarà entre 1,5 i 2 vegades més que una caldera de combustible sòlid convencional. Val la pena gastar diners en aquesta "tècnica miraculosa"?

Entre els avantatges d'utilitzar generadors de gas hi ha:

• crema completa del combustible carregat al forn i la quantitat mínima de cendres;
• eficiència relativament alta quan es treballa juntament amb un motor de combustió interna o una caldera de gas;
• una àmplia gamma de combustibles sòlids;
• facilitat d'operació i sense necessitat de controlar contínuament el funcionament de la unitat;
• l'interval de temps entre reinicis del forn és de fins a un dia amb llenya i fins a una setmana amb carbó;
• la possibilitat d'utilitzar fusta sense assecar: les matèries primeres humides només es poden utilitzar en alguns models de generadors de gas;
• respectuós amb el medi ambient del dispositiu: aquest dispositiu no té un tub d'escapament, tot el gas generat entra directament a la cambra de combustió del motor o la caldera.

Quan utilitzeu llenya humida, el generador funcionarà, però la producció de gas es reduirà en un 20-25%. La caiguda de la productivitat es deu a l'evaporació de la humitat natural de la fusta.

Això condueix a una disminució de la temperatura al forn, que alenteix el procés de piròlisi. El millor és assecar bé els troncs abans de carregar-los a la cambra de piròlisi. Els dispositius industrials estan totalment automatitzats; el combustible se'ls subministra mitjançant una barrena des d'un contenidor proper.

Un generador de gas fet a si mateix no agrada amb aquesta autonomia, però també és bastant senzill d'utilitzar. Només cal de tant en tant carregar-lo amb combustible als globus oculars.

Les temperatures de funcionament del generador de gas assoleixen valors de 1200-1500 ° C, el seu cos ha d'estar fet de materials que puguin suportar aquestes càrregues

El generador de gas té menys inconvenients, però són:

• poca controlabilitat dels volums de gas generat: quan la temperatura del forn disminueix, la piròlisi s'atura i en lloc d'una barreja de gasos combustibles, es forma una barreja de resines a la sortida;
• instal·lació feixuga: fins i tot un generador de gas casolà de potència mitjana de 10 a 15 kW ocupa un espai bastant gran;
• durada de l'encesa: abans que el reactor produeixi el primer gas, passaran 20-30 minuts.

Després de l'"escalfament", el generador produeix constantment un cert volum de la mescla de gas, que s'ha de cremar o llançar a l'aire. Per fer aquesta unitat amb les vostres pròpies mans, necessitareu cilindres de gas forts o acer gruixut, i això suposa molts diners. Però tot això es compensa amb l'eficiència del generador i l'abaratiment del combustible inicial.

Alguns models de generadors de gas estan equipats amb un bufador d'aire, mentre que altres no. La primera opció permet augmentar la capacitat de la instal·lació, però la vincula a la xarxa elèctrica. Si necessiteu un petit generador per cuinar aliments a la natura, podeu fer-ho amb una unitat compacta sense ventilador.

La majoria de les instal·lacions automàtiques de generació de gas funcionen per corrent d'aire natural.

Un generador de gas portàtil amb una potència de 2,4 kW, que funciona amb llenya, permet cuinar fàcilment el sopar fora de la ciutat, lluny de la civilització (+)

Per escalfar una casa privada, caldrà un dispositiu més potent i volàtil. Tanmateix, en aquest cas, val la pena tenir cura d'un generador d'energia de reserva perquè durant la nit en cas d'accident a la xarxa no et quedis sense subministrament elèctric i calefacció.

Escalfament d'hidrogen: mite o realitat?

El generador de soldadura és actualment l'única aplicació pràctica per a la separació electrolítica de l'aigua. No és aconsellable utilitzar-lo per a la calefacció d'una casa, i aquí teniu el perquè. Els costos energètics durant el treball amb flama de gas no són tan importants, el més important és que el soldador no necessita portar cilindres pesats i manipular mànegues. Una altra cosa és la calefacció de la llar, on cada cèntim compta.I aquí l'hidrogen es perd amb tots els tipus de combustible existents.

Els generadors de soldadura en sèrie costen molts diners, perquè utilitzen catalitzadors d'electròlisi, que inclouen el platí. Podeu fer un generador d'hidrogen amb les vostres pròpies mans, però la seva eficiència serà fins i tot menor que la d'un de fàbrica. Segurament aconseguireu obtenir gas combustible, però és poc probable que n'hi hagi prou per escalfar almenys una habitació gran, i menys encara una casa sencera. I si n'hi ha prou, hauràs de pagar fabuloses factures d'electricitat.

En lloc de dedicar temps i esforços a aconseguir combustible gratuït, que a priori no existeix, és més fàcil fer una simple caldera d'elèctrodes amb les teves pròpies mans. Pots estar segur que d'aquesta manera utilitzaràs molta menys energia amb un major benefici. No obstant això, els mestres de la llar, els entusiastes, sempre poden provar la seva mà i muntar un electrolitzador a casa per dur a terme experiments i veure-ho tot. Un d'aquests experiments es mostra al vídeo:

Aigua d'hidrogen a casa

Teòricament, podeu crear un generador d'hidrogen amb les vostres pròpies mans a casa. Però per a això cal tenir uns coneixements especials, tenir l'equip adequat.

Hi ha dues opcions:

1. La saturació és el procés d'enriquiment de l'aigua amb oxigen molecular. Pel principi de producció de begudes carbonatades.
2. L'electròlisi és el procés de fer passar corrent a través d'un medi líquid. L'essència de la tècnica està en la reacció de l'aigua amb els metalls.

El principi de funcionament d'un generador domèstic es mostra a la imatge:

L'electrolitzador més senzill consta de:

• recipient de parets gruixudes (reactor);
• elèctrodes metàl·lics connectats a la xarxa elèctrica;
• tancament d'aigua;
• tub de sortida de gas;
• cremadors.

Com fer un generador d'hidrogen:

1. Submergeix els elèctrodes metàl·lics en un recipient amb aigua, aplica tensió. L'addició de sal (o àlcali o àcid) a l'aigua millorarà la reacció.
2. Es produirà una reacció, com a resultat de la qual es començarà a alliberar hidrogen prop del càtode (menys) i oxigen prop de l'ànode (plus).
3. Els gasos es barregen i entren al tub, a través del qual després s'envien a un segell d'aigua (segell hidràulic). El propòsit del segell d'aigua és evitar un flaix al reactor, per separar el vapor d'aigua.
4. El gas perillós del segon dipòsit es transfereix al cremador, on es crema. El resultat és aigua.

La creació d'un generador d'hidrogen a la pràctica és la següent:

1. Prepareu tot el que necessiteu: 2 ampolles de vidre de boca ampla, taps per a elles, un sistema de comptagotes, 20 cargols autorroscants, 2 pals de fusta plans, cables.
2. Connecteu els pals de fusta amb cargols autorroscants amb els extrems en diferents direccions. Soldeu els caps dels cargols autorroscants i poseu-hi els cables. Aconsegueix elèctrodes improvisats.
3. Traieu el tub del comptagotes i connecteu-lo a la tapa de l'ampolla perforada. Segellar amb una pistola de cola.
4. Col·loqueu els elèctrodes al recipient i enrosqueu la tapa.
5. A través dels 2 forats de l'altra coberta, traieu els tubs del comptagotes. Aboqueu aigua a l'ampolla, enrosqueu el tap.
6. Aboqueu aigua al reactor amb l'addició de sal.
7. Enceneu la font d'alimentació (CC, per exemple, bateria del cotxe, adaptador de corrent).
8. Tan bon punt apareixen les bombolles, la reacció ha començat. Ajusteu la tensió. Encendre el gas que s'escapa.

Per obtenir més informació sobre com fer tu mateix un generador d'hidrogen, mireu el vídeo:

Però té sentit deixar-se desconcertat per la creació independent d'un ionitzador d'aigua amb les teves pròpies mans, quan és més fàcil i barat comprar-ne un de fet?

Com funciona l'estructura muntada?

S'aplica tensió al PWM, el regulador genera una tensió amb la freqüència requerida. La productivitat de la producció de gas depèn de quina serà la freqüència. A continuació, s'aplica tensió als tubs o plaques d'acer inoxidable que contenen aigua. En ells, sota la influència del corrent, s'allibera un "sonall". Després entra al dipòsit de l'assecador a través de tubs flexibles. I ja des de l'assecador, el gas es subministra al circuit de subministrament d'aire.

Aquesta instal·lació es pot utilitzar per a la calefacció: cooperatives de garatge, cases de camp, tot depèn del vol de la vostra imaginació. Per utilitzar aquesta instal·lació per escalfar una casa, cal convertir una caldera de combustible sòlid o una caldera de gas a gas Brown. Si encara decidiu muntar i utilitzar activament aquesta instal·lació casolana, obtindreu combustible barat. I un producte respectuós amb el medi ambient que no contamina l'aire. Quan muntis el generador de gas de Brown, tindreu preguntes. Aquí respondrem les preguntes més freqüents.

Quin tipus d'aigua he d'utilitzar, aigua de l'aixeta normal o aigua destil·lada?

Podeu utilitzar aigua de l'aixeta si no conté metalls pesants o destil·lada. Però el millor efecte s'aconsegueix quan s'utilitza una solució d'hidròxid de sodi afegit a l'aigua destil·lada. Cal observar la proporció, per a deu litres d'aigua cal afegir una cullerada d'hidròxid de sodi i barrejar bé.

Quin metall utilitzar?

En diversos manuals i manuals, escriuen que només cal utilitzar metalls rars.

Estàs sent enganyat.Es pot utilitzar qualsevol acer inoxidable. Els millors resultats en treballar amb acer es van mostrar amb l'acer ferromagnètic, que no atrau partícules de deixalles innecessàries. Un altre punt important, el més important, a l'hora d'escollir un metall, és donar preferència a l'acer inoxidable, i que no estigui objecte d'oxidació.

Quina durabilitat són les plaques d'elèctrodes?

No cal canviar les plaques per unes de noves, ja que no es destrueixen en absolut durant el funcionament.

Què s'ha de fer per preparar les plaques d'elèctrodes? I com fer-ho bé?

En primer lloc, abans de muntar les plaques, s'han de rentar molt bé amb una solució sabonosa i, a continuació, tractar la seva superfície amb una substància que conté alcohol (vodka o alcohol). L'electrolitzador s'ha de "conduir" durant un temps, substituint periòdicament l'aigua bruta per aigua neta. Continueu fins que l'aigua s'hagi rentat tota la brutícia. Si l'aigua està prou neta, la unitat no s'escalfarà.

Si heu muntat l'electrolitzador correctament, quan l'utilitzeu, l'aigua i les plaques no s'escalfaran.

És important no sobreescalfar l'electrolític per sobre dels 65 graus. Si la temperatura augmenta per sobre de la temperatura especificada, la brutícia, els metalls amb minerals s'adheriran a les plaques. I s'hauran de treure amb paper de vidre o substituir-los per de nous.

I s'hauran de treure amb paper de vidre o substituir-los per de nous.

3 Viabilitat econòmica

És molt difícil fer una planta d'hidrogen d'alta qualitat a casa. El màster haurà de tenir en compte molts paràmetres. Per exemple, cal seleccionar amb precisió el metall per als elèctrodes. Ha de tenir certes propietats.

Així mateix, en el muntatge de l'hidrolitzador, s'han de respectar les dimensions de muntatge.Per aconseguir-los, cal fer càlculs complexos, tenint en compte la qualitat de l'aigua, la potència de sortida necessària, etc.

En la fabricació del dispositiu, fins i tot la secció transversal dels cables a través dels quals es subministra corrent als elèctrodes és important. No es tracta del rendiment del generador, sinó de la seguretat del seu funcionament, però cal tenir en compte aquest matís important.

El principal problema d'aquests dispositius és l'elevat cost de l'electricitat per produir hidrogen oxidina. Superen l'energia que es pot obtenir de la crema d'aquest combustible.

A causa de la baixa eficiència, el preu d'una planta d'hidrogen per a la llar fa que la producció d'aquest gas i el seu posterior ús per a la calefacció no sigui rendible. Que malgastar electricitat, és més fàcil instal·lar qualsevol caldera elèctrica. Serà més eficient.

Pel que fa al transport per carretera, el panorama no és gaire diferent. Sí, podeu fer un hidrolitzador per estalviar combustible, però això redueix la seguretat i la fiabilitat.

L'únic lloc on l'hidrogen es pot utilitzar eficaçment com a combustible és la soldadura de gas. Els dispositius d'hidrogen pesen menys, són més compactes que les bombones d'oxigen, però molt més eficients. A més, el cost d'obtenir una barreja aquí no té cap paper.

Electrolitzador de bricolatge per a un cotxe

A Internet podeu trobar molts diagrames de sistemes HHO que, segons els autors, permeten estalviar entre un 30% i un 50% de combustible. Aquestes afirmacions són massa optimistes i, en general, no estan recolzades per cap prova. A la figura 11 es mostra un diagrama simplificat d'aquest sistema.

En teoria, aquest dispositiu hauria de reduir el consum de combustible a causa del seu esgotament complet. Per fer-ho, la barreja de Brown s'introdueix al filtre d'aire del sistema de combustible.Es tracta d'hidrogen i oxigen obtinguts a partir d'un electrolític alimentat per la xarxa interna del cotxe, fet que augmenta el consum de combustible. Cercle viciós.

Per descomptat, es pot utilitzar un circuit regulador de corrent PWM, una font d'alimentació de commutació més eficient o altres trucs per reduir el consum d'energia. De vegades, a Internet hi ha ofertes per comprar una font d'alimentació de baix amperatge per a un electrolitzador, que generalment no té sentit, ja que el rendiment del procés depèn directament de la força actual.

És com el sistema Kuznetsov, l'activador d'aigua del qual es perd i no hi ha cap patent, etc. En els vídeos anteriors, on parlen dels avantatges innegables d'aquests sistemes, pràcticament no hi ha arguments raonats. Això no vol dir que la idea no tingui dret a existir, però els estalvis reclamats són "lleugerament" exagerats.

2 Dispositiu i principi de funcionament

La calefacció domèstica d'hidrogen va ser desenvolupada per una empresa italiana. Els científics van poder reduir la temperatura de combustió mitjançant l'ús de catalitzadors de +6000 a +300 °C, cosa que va permetre utilitzar materials tradicionals per a la producció de calderes de calefacció.

El dispositiu de la caldera inclou:

• cambra de combustió de combustible;
• termocambiador;
• electrolitzador;
• un dipòsit per generar hidrogen amb un electròlit col·locat a l'interior;
• bloc de protecció de dues etapes.

Les calderes de calefacció d'hidrogen poden ser de diferents capacitats. Com més gran sigui l'àrea de l'habitació, més gran hauria de ser la potència.Algunes calderes tenen un sistema modular, el nombre màxim de canals per generar energia d'hidrogen és de 6, cada canal ha de contenir un catalitzador perquè els canals puguin funcionar independentment els uns dels altres.

Les calderes d'hidrogen funcionen de la següent manera:

• la solució electrolítica entra a l'electrolitzador i, sota la influència d'un corrent elèctric, es produeix hidrogen, oxigen i vapor d'aigua;
• els gasos entren al separador químic, on es separa l'hidrogen del volum total;
• L'hidrogen purificat a través d'un bloc protector de dues etapes entra a la cambra de combustió, on té lloc una reacció química amb la participació d'hidrogen, oxigen i catalitzadors;
• durant la reacció, es forma aigua i s'allibera calor, la calor escalfa l'intercanviador de calor, a causa del qual es produeix l'escalfament, i l'aigua torna a entrar a l'electrolitzador.

Llei de conservació de l'energia ↑

Tot a la natura està interconnectat. Si alguna cosa ha arribat a algun lloc, vol dir que ha marxat d'algun lloc. Aquesta saviesa popular, d'una manera simplificada però generalment correcta, descriu la llei de conservació de l'energia. L'hidrogen, quan es crema, allibera energia calorífica. Però per obtenir gas per electròlisi, hauràs de gastar una certa quantitat d'electricitat. Que, al seu torn, s'obté majoritàriament generant calor a partir de la combustió d'altres combustibles. I si agafem l'energia tèrmica pura necessària per generar electricitat i l'energia que donarà l'hidrogen durant la combustió, fins i tot les instal·lacions més avançades donen lloc a una doble pèrdua. Literalment llencem la meitat dels diners. I aquests són només costos operatius, però també hauríeu de tenir en compte el cost d'un equip molt car.

El projecte de l'aeronau de vent-hidrogen Aeromodeller II.Els enginyers belgues van dibuixar una imatge bonica, queda per recolzar-la amb tecnologies específiques econòmicament viables

Segons el laboratori d'investigació de l'INEEL, als generadors industrials d'hidrogen als Estats Units, el cost d'un quilogram d'hidrogen era:

• Electròlisi d'una xarxa elèctrica industrial - 6,5 USD.
• Electròlisi de turbines eòliques - 9 USD.
• Fotoelectròlisi de dispositius solars - 20 USD.
• Producció a partir de biomassa - 5,5 USD.
• Conversió de gas natural i carbó - 2,5 USD.
• Electròlisi d'alta temperatura a les centrals nuclears - 2,3 USD. Aquesta és la manera menys costosa i la més allunyada de les condicions domèstiques.

A més, fins i tot el millor generador d'hidrogen a casa serà notablement inferior en eficiència al industrial. Amb aquests preus, no hi ha cap raó per parlar de cap competència seriosa pel combustible d'hidrogen en comparació no només amb el gas natural barat, sinó també amb la costosa calefacció elèctrica, gasoil i fins i tot bombes de calor.

Com fer escalfar amb hidrogen amb les teves pròpies mans

Fes escalfament amb hidrogen qualsevol mestre que tingui la capacitat de treballar amb metall ho pot fer amb les seves pròpies mans.

Per formar el dispositiu, necessitareu el següent conjunt de materials:

• xapa d'acer inoxidable amb paràmetres 50x50 cm;
• cargols 6x150, equipats amb volanderes i femelles;
• element de filtre de flux: útil d'una rentadora antiga;
• un tub buit transparent de 10 m de llarg, per exemple, des del nivell de l'aigua;
• un recipient d'aliments de plàstic normal d'1,5 litres amb una tapa tancada forta;
• un conjunt d'accessoris d'espina de peix amb un diàmetre de forat de 8 mm;
• molinet per tallar;
• trepant;
• segellador de silicona.

Per fer un forn d'hidrogen, l'acer 03X16H1 és adequat, i en comptes d'aigua, podeu prendre una solució alcalina, que crearà un entorn agressiu per al pas del corrent, alhora que allarga la vida útil de les làmines d'acer.

Com fer la calefacció de la llar amb hidrogen tu mateix:

1. Col·loqueu la làmina de metall sobre una taula plana, tallada en 16 parts iguals. S'obtenen rectangles per al futur cremador. Ara talleu una cantonada dels 16 rectangles: això és necessari per a la connexió posterior de les peces.
2. Al revers de cada element, perforar un forat per al cargol. De les 16 làmines, 8 seran ànodes i 8 seran càtodes. Els ànodes i càtodes són necessaris per al pas del corrent elèctric a través de peces amb diferent polaritat, això garanteix la descomposició d'àlcali o destil·lat en hidrogen i oxigen.
3. Ara poseu les plaques en un recipient de plàstic, tenint en compte la polaritat, alternant més i menys. Un tub transparent servirà com a aïllant per a les plaques, que s'han de tallar en anelles i després en tires d'1 mm de gruix.

1. Les plaques metàl·liques es fixen entre si amb volanderes d'aquesta manera: primer es col·loca la rentadora a la cama del cargol i després es posa la placa. Després de la placa, heu de posar 3 volanderes al cargol i després la placa de nou. D'aquesta manera, es pengen 8 plaques a l'ànode i 8 plaques al càtode.

Ara heu d'esbrinar el punt de parada del cargol del recipient d'aliments, perforar un forat en aquest lloc. Si els cargols no s'inclouen al contenidor, la pota del cargol es talla a la longitud desitjada. Després d'això, enrosqueu els cargols als forats, col·loqueu volanderes a les cames i subjecteu l'estructura amb femelles per ajustar-les. Equipeu la tapa del recipient amb un forat per a la connexió, introduïu l'element al forat i, per tal d'estanquitat, recobriu la zona de la junta amb segellador. Ara apagueu l'ajust.I si l'aire s'escapa per la tapa, haureu de segellar-la per tot el perímetre.

El generador es prova connectant qualsevol font de corrent i omplint el dipòsit amb aigua. Es posa una mànega a la connexió, el segon extrem de la qual es submergeix en un recipient. Si es formen bombolles d'aire al líquid, aleshores el circuit funciona, si no, cal comprovar l'alimentació actual. Succeeix que no es formen bombolles d'aire a l'aigua, però certament apareixen a l'electrolitzador.

Per proporcionar la quantitat necessària d'energia tèrmica, cal augmentar la producció i sortida de gas augmentant la tensió de l'electròlit. Aboqueu àlcali a l'aigua, per exemple, hidròxid de sodi, que es troba al netejador de canonades Krot. Torneu a connectar la font d'alimentació i comproveu la capacitat de l'electrolitzador.

L'última etapa és la connexió del cremador a la canonada de la xarxa de calefacció. Pot ser un sòl càlid, cablejat de sòcol. Les juntes s'han de segellar amb silicona i l'equip es pot posar en funcionament.

Característiques de la calefacció amb hidrogen

Aquest tipus de calefacció va ser desenvolupat per enginyers italians. El resultat del seu treball va ser un dispositiu que no només no emetia substàncies nocives a l'atmosfera, sinó que pràcticament no creava soroll. I per a la fabricació de la caldera no calia acer resistent a la calor ni ferro colat, ja que la temperatura a l'interior de la unitat era baixa.

Com s'ha esmentat anteriorment, com a resultat d'aquestes reaccions químiques, no s'alliberen substàncies nocives a l'atmosfera i, per tant, no es requereix un sistema complex per a la seva eliminació. A més, l'obtenció de matèries primeres no és actualment un problema tan greu com abans.Pel que fa als costos, a més del propi combustible, sol ser també electricitat per al bon funcionament de la caldera d'hidrogen.

Pros i contres de la calefacció d'hidrogen a casa

Aquests sistemes de calefacció s'han tornat cada cop més populars recentment, a causa d'avantatges com:

• Sense emissions nocives a l'atmosfera.
• No hi ha foc en sistemes de baixa temperatura ja que la calor és el resultat d'una reacció química. Quan es combinen l'oxigen i l'hidrogen, s'obté aigua i calor, que es transfereixen a l'intercanviador de calor. Com a resultat, el refrigerant no s'escalfa per sobre dels quaranta graus centígrads, que és la temperatura ideal per al sistema de "pis calent".
• Rendibilitat: només l'ús de calderes de gas us permetrà estalviar més, però aquest tipus de calefacció està lluny de ser sempre disponible a les zones rurals fins i tot ara.
• A més, permet reduir en un futur el consum de recursos no renovables com el gas o el petroli.

Però l'escalfament d'hidrogen també té desavantatges:

1. El millor és utilitzar només versions a baixa temperatura d'aquests dispositius, ja que el combustible és explosiu.
2. Encara no és fàcil trobar un especialista altament qualificat per a la instal·lació i el manteniment competents d'aquests dispositius.

El dispositiu i principi de funcionament d'una planta d'hidrogen per escalfar una casa

Com a resultat de la reacció de l'hidrogen i l'oxigen, s'obté aigua i s'allibera una quantitat important de calor. Aquest procés, caracteritzat per una alta eficiència (més del 80%), requereix grans capacitats.A més, cal connectar-se constantment a una font d'aigua, el paper de la qual sol jugar el sistema de fontaneria a casa; electricitat per a la reacció electroquímica de l'electròlisi, la disponibilitat i la renovació constant de catalitzadors especials.

Aquest procés ha d'anar acompanyat d'un control humà i del compliment de tots els requisits de seguretat. Encara que són molt menys que en el cas de la calefacció de gas. Normalment només es requereix un control visual periòdic del procés.

Si voleu crear aquest sistema amb les vostres pròpies mans, per a això almenys necessitareu:

1. generador d'hidrogen;
2. cremador;
3. caldera.

El primer dispositiu és necessari per a l'electròlisi: la descomposició de l'aigua en components, utilitzant electricitat i catalitzadors. Un cremador crea una flama oberta. La caldera s'utilitza com a dispositiu d'intercanvi de calor. Tots aquests components es poden comprar a les botigues i muntar el sistema vostè mateix.

El generador d'hidrogen també es pot muntar de manera independent. Això requerirà una font d'alimentació que proporcioni un corrent de 30A, un dipòsit per a la ubicació de totes les estructures, tubs d'acer, recipients per a aigua destil·lada. Dins de l'estructura segellada, s'instal·len platins d'acer inoxidable, i com més, més hidrogen produirà la instal·lació (però es gastarà més electricitat en això).

L'aigua que entra al dipòsit es divideix en hidrogen i oxigen sota l'acció d'un corrent elèctric, la primera s'envia a la caldera amb un cremador. Afegim que si utilitzeu un generador PWM (en lloc d'una xarxa de 220 V), l'eficiència del dispositiu augmenta.

No oblideu que només s'utilitza aigua destil·lada barrejada amb hidròxid de sodi al sistema (una solució per a la preparació de la qual es pren 1 cullerada de la substància per 10 litres de líquid). Si el destil·lat és difícil d'obtenir, es pot utilitzar aigua de l'aixeta. El més important és assegurar-se que els metalls pesants no es dissolguin en aquest líquid.

Com podeu veure, si us apropeu correctament al disseny i l'elecció dels materials, és molt possible fer una caldera d'hidrogen pel vostre compte.

Motor d'hidrogen: tipus, dispositiu, principi de funcionament

TIPUS DE MOTORS D'HIDROGEN

El primer tipus de motor d'hidrogen funciona amb piles de combustible. Malauradament, els motors d'hidrogen d'aquest tipus encara tenen un cost elevat. El fet és que el disseny conté materials cars com el platí.

El segon tipus inclou motors de combustió interna d'hidrogen. El principi de funcionament d'aquests dispositius és molt similar als models de propà. És per això que sovint es reconfiguren per treballar sota hidrogen. Malauradament, l'eficiència d'aquests dispositius és un ordre de magnitud inferior als que funcionen amb piles de combustible.

APARELL I PRINCIPI DE TREBALL

La principal diferència entre els motors d'hidrogen i els homòlegs de gasolina o dièsel als quals estem acostumats ara és el mètode de subministrament i encesa de la mescla de treball. El principi de convertir els moviments alternatius del cigonyal en treball útil es manté sense canvis. A causa del fet que la combustió del combustible a base de productes derivats del petroli és lenta, la cambra de combustió s'omple amb una barreja de combustible i aire una mica abans que el pistó s'elevi a la seva posició més alta (TDC).La velocitat del llamp de la reacció d'hidrogen permet canviar el temps d'injecció al moment en què el pistó comença el seu moviment de retorn a BDC. Al mateix temps, la pressió al sistema de combustible no ha de ser alta (4 atm n'hi ha prou).

En condicions ideals, un motor d'hidrogen pot tenir un sistema d'alimentació de tipus tancat. El procés de mescla es realitza sense la participació de l'aire atmosfèric. Després de la carrera de compressió, l'aigua roman a la cambra de combustió en forma de vapor que, passant pel radiador, es condensa i torna a convertir-se en H2O. Aquest tipus d'equip és possible si s'instal·la un electrolític al cotxe, que separarà l'hidrogen de l'aigua resultant per reaccionar amb l'oxigen.

A la pràctica, aquest tipus de sistemes encara són difícils d'implementar. Per al bon funcionament i per reduir la força de fricció dels motors, s'utilitza oli, els fums del qual formen part dels gasos d'escapament. En l'etapa actual de desenvolupament tecnològic, el funcionament estable i l'arrencada sense problemes d'un motor de gas explosiu sense l'ús d'aire atmosfèric no són factibles.

Motor de pila de combustible d'hidrogen

Tingueu en compte que els motors d'hidrogen s'entenen com les unitats que funcionen amb hidrogen (motor de combustió interna d'hidrogen) i els motors que utilitzen piles de combustible d'hidrogen. Ja hem considerat el primer tipus anterior, ara centrem-nos en la segona opció.

Una pila de combustible d'hidrogen és en realitat una "bateria". En altres paraules, es tracta d'una bateria d'hidrogen amb una alta eficiència d'un 50%. El dispositiu es basa en processos físics i químics, al cos d'aquesta pila de combustible hi ha una membrana especial que condueix els protons.Aquesta membrana separa dues cambres, en una de les quals hi ha un ànode, i en l'altra un càtode.

L'hidrogen entra a la cambra on es troba l'ànode i l'oxigen entra a la cambra amb el càtode. Els elèctrodes també estan recoberts amb metalls de terres rares cars (sovint platí). Això li permet jugar el paper de catalitzador que afecta les molècules d'hidrogen. Com a resultat, l'hidrogen perd electrons. Al mateix temps, els protons travessen la membrana fins al càtode, mentre que el catalitzador també actua sobre ells. Com a resultat, els protons es combinen amb els electrons que provenen de l'exterior.

Aquesta reacció forma aigua, mentre que els electrons de la cambra amb l'ànode entren al circuit elèctric. El circuit indicat està connectat al motor. En termes simples, es genera electricitat que fa que el motor funcioni amb una pila de combustible d'hidrogen.

Aquests motors d'hidrogen us permeten recórrer almenys 200 km. amb un sol càrrec.