بسیاری از صاحبان خودرو به دنبال راه هایی برای صرفه جویی در مصرف سوخت هستند. این موضوع به صورت ریشه ای حل خواهد شد مولد هیدروژنبرای خودکار بازخورد کسانی که این دستگاه را نصب کرده اند حاکی از کاهش قابل توجه هزینه ها هنگام کار با وسایل نقلیه است. بنابراین موضوع بسیار جالب است. در زیر ما در مورد چگونگی ساخت یک ژنراتور هیدروژن به تنهایی صحبت خواهیم کرد.

ICE روی سوخت هیدروژنی

برای چندین دهه، جستجو برای راه‌هایی برای انطباق موتورها وجود داشته است احتراق داخلیبرای عملیات کامل یا هیبریدی با سوخت هیدروژنی. در بریتانیای کبیر، در سال 1841، موتوری که با مخلوط هوا و هیدروژن کار می کرد، به ثبت رسید. در آغاز قرن بیستم، شرکت Zeppelin از موتورهای احتراق داخلی که بر پایه هیدروژن کار می‌کردند، به عنوان سیستم محرکه کشتی‌های هوایی معروف خود استفاده می‌کرد.

توسعه انرژی هیدروژن نیز با بحران جهانی انرژی که در دهه 70 قرن گذشته آغاز شد تسهیل شد. با این حال، با پایان آن، ژنراتورهای هیدروژن به سرعت فراموش شدند. و این با وجود مزایای فراوان در مقایسه با سوخت معمولی:

• اشتعال پذیری ایده آل مخلوط سوخت بر اساس هوا و هیدروژن، که باعث می شود به راحتی موتور را در هر دمای محیط راه اندازی کنید.
• انتشار حرارت زیاد در حین احتراق گاز؛
• ایمنی محیطی مطلق - گازهای خروجی به آب تبدیل می شوند.
• سرعت احتراق در مقایسه با مخلوط بنزین 4 برابر بیشتر است.
• توانایی مخلوط برای عملکرد بدون انفجار در نسبت تراکم بالا.

دلیل فنی اصلی، که مانعی غیرقابل عبور برای استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت خودرو است، ناتوانی در قرار دادن مقدار کافی گاز در داخل آن بود. وسیله نقلیه. اندازه مخزن سوخت هیدروژن با پارامترهای خود خودرو قابل مقایسه خواهد بود. قابلیت انفجار بالای گاز باید احتمال کوچکترین نشت را از بین ببرد. در شکل مایع، نصب برودتی مورد نیاز است. این روش در خودرو نیز چندان قابل اجرا نیست.

گاز براون

امروزه ژنراتورهای هیدروژنی در بین علاقه مندان به خودرو محبوبیت پیدا کرده اند. با این حال، این دقیقاً همان چیزی نیست که در بالا مورد بحث قرار گرفت. با الکترولیز، آب به گاز به اصطلاح براون تبدیل می شود که به مخلوط سوخت اضافه می شود. وظیفه اصلی که این گاز حل می کند احتراق کامل سوخت است. این به افزایش قدرت و کاهش مصرف سوخت تا درصد مناسبی کمک می کند. برخی از مکانیک ها به صرفه جویی 40 درصدی دست یافته اند.

مساحت سطح الکترودها در بازده کمی گاز اهمیت تعیین کننده ای دارد. تحت تأثیر جریان الکتریکی، یک مولکول آب شروع به تجزیه شدن به دو اتم هیدروژن و یک اکسیژن می کند. وقتی چنین مخلوط گازی می سوزد، تقریباً 4 برابر بیشتر از احتراق هیدروژن مولکولی انرژی آزاد می کند. بنابراین استفاده از این گاز در موتورهای احتراق داخلی منجر به احتراق کارآمدتر مخلوط سوخت، کاهش میزان انتشار مضر در جو، افزایش قدرت و کاهش میزان سوخت مصرفی می شود.

نمودار جهانی یک ژنراتور هیدروژن

برای کسانی که توانایی طراحی را ندارند، می توان یک ژنراتور هیدروژن برای ماشین را از صنعتگران عامیانه خریداری کرد که مونتاژ و نصب چنین سیستم هایی را در جریان قرار می دهند. امروزه چنین پیشنهادات زیادی وجود دارد. هزینه واحد و نصب حدود 40 هزار روبل است.

اما شما می توانید چنین سیستمی را خودتان جمع آوری کنید - هیچ چیز پیچیده ای در مورد آن وجود ندارد. این شامل چندین عنصر ساده است که در یک کل ترکیب شده اند:

1. تاسیسات الکترولیز آب
2. مخزن ذخیره سازی.
3. تله رطوبت از گاز.
4. واحد کنترل الکترونیکی (مدولاتور جریان).

در زیر نموداری وجود دارد که طبق آن می توانید به راحتی یک ژنراتور هیدروژن را با دستان خود مونتاژ کنید. نقشه های تاسیسات اصلی تولید گاز براون بسیار ساده و قابل درک است.

مدار هیچ گونه پیچیدگی مهندسی را نشان نمی دهد. برای وسایل نقلیه با سیستم تزریق سوخت، همچنین لازم است یک کنترلر نصب شود که سطح گازرسانی به مخلوط سوخت را تنظیم می کند و به رایانه سواری خودرو متصل می شود.

راکتور

مقدار گاز قهوه ای تولید شده به مساحت الکترودها و مواد آنها بستگی دارد. اگر از صفحات مسی یا آهنی به عنوان الکترود استفاده شود، به دلیل تخریب سریع صفحات، راکتور نمی تواند برای مدت طولانی کار کند.

استفاده از ورق های تیتانیوم ایده آل به نظر می رسد. اما استفاده از آنها هزینه مونتاژ واحد را چندین برابر افزایش می دهد. استفاده از صفحات ساخته شده از آلیاژ بالا بهینه در نظر گرفته می شود از فولاد ضد زنگ. این فلز موجود است، خرید آن دشوار نخواهد بود. شما همچنین می توانید از یک مخزن دست دوم استفاده کنید ماشین لباسشویی. تنها مشکل بریدن صفحات با اندازه مورد نیاز خواهد بود.

انواع تاسیسات

امروزه، یک ژنراتور هیدروژن برای یک خودرو را می توان به سه الکترولیز مجهز کرد که از نظر نوع، ماهیت عملکرد و عملکرد متفاوت هستند:

طراحی نوع اول برای بسیاری از موتورهای کاربراتوری کاملاً کافی است. نیازی به نصب پیچیده نیست مدار الکترونیکیتنظیم کننده عملکرد گاز، و مونتاژ چنین الکترولایزر به خودی خود دشوار نیست.

برای خودروهای قدرتمندتر، مونتاژ راکتور نوع دوم ترجیح داده می شود. و برای موتورهایی که با سوخت دیزل و وسایل نقلیه سنگین کار می کنند، از نوع سوم راکتور استفاده می شود.

عملکرد مورد نیاز

به منظور صرفه جویی واقعی در سوخت، یک ژنراتور هیدروژن برای یک خودرو باید در هر دقیقه به میزان 1 لیتر در هر 1000 جابجایی موتور گاز تولید کند. بر اساس این الزامات، تعداد صفحات برای راکتور انتخاب می شود.

برای افزایش سطح الکترودها، باید سطح را با کاغذ سنباده در جهت عمود بر روی آن کار کرد. این درمان بسیار مهم است - باعث افزایش سطح کار می شود و از "چسبیدن" حباب های گاز به سطح جلوگیری می کند.

دومی منجر به جداسازی الکترود از مایع می شود و از الکترولیز طبیعی جلوگیری می کند. همچنین فراموش نکنید که برای عملکرد عادی الکترولیز، آب باید قلیایی باشد. نوشابه معمولی می تواند به عنوان یک کاتالیزور عمل کند.

تنظیم کننده فعلی

یک ژنراتور هیدروژن در یک خودرو بهره وری آن را در حین کار افزایش می دهد. این به دلیل آزاد شدن گرما در طی واکنش الکترولیز است. سیال کار رآکتور گرم شدن را تجربه می کند و فرآیند بسیار شدیدتر پیش می رود. برای کنترل پیشرفت واکنش از یک تنظیم کننده جریان استفاده می شود.

اگر آن را پایین نیاورید، آب ممکن است به سادگی بجوشد و راکتور تولید گاز قهوه ای را متوقف کند. یک کنترل کننده ویژه که عملکرد راکتور را تنظیم می کند به شما امکان می دهد با افزایش سرعت بهره وری را تغییر دهید.

مدل های کاربراتوری مجهز به کنترلر با سوئیچ معمولیدو حالت عملیاتی: "بزرگراه" و "شهر".

ایمنی نصب

بسیاری از صنعتگران بشقاب ها را در ظروف پلاستیکی قرار می دهند. شما نباید در این مورد کوتاهی کنید. شما به یک مخزن فولادی ضد زنگ نیاز دارید. اگر آنجا نیست، می توانید از طرح با صفحات استفاده کنید نوع باز. در مورد دوم، لازم است از یک عایق جریان و آب با کیفیت بالا برای عملکرد مطمئن راکتور استفاده شود.

مشخص است که دمای احتراق هیدروژن 2800 است. این گاز انفجاری ترین گاز در طبیعت است. گاز براون چیزی نیست جز یک مخلوط "منفجره" از هیدروژن. بنابراین، ژنراتورهای هیدروژنی حمل و نقل جاده اینیاز به مونتاژ با کیفیت بالا از تمام اجزای سیستم و وجود سنسورها برای نظارت بر پیشرفت فرآیند.

سنسور دمای سیال کار، سنسور فشار و آمپرمتر در طراحی نصب اضافی نخواهد بود. توجه ویژهارزش توجه به مهر و موم آب در خروجی راکتور را دارد. حیاتی است. اگر مخلوط مشتعل شود، چنین دریچه ای از گسترش شعله به داخل راکتور جلوگیری می کند.

مولد هیدروژن برای گرمایش منازل و محل تولید، که بر اساس همان اصول کار می کند، با بهره وری راکتور چندین برابر بیشتر متمایز می شود. در چنین تاسیساتی، عدم وجود آب بند یک خطر مرگبار به همراه دارد. به منظور اطمینان از عملکرد ایمن و قابل اعتماد سیستم، همچنین توصیه می شود که ژنراتورهای هیدروژنی را در خودروها با چنین سوپاپ بررسی تجهیز کنید.

در حال حاضر شما نمی توانید بدون سوخت معمولی کار کنید

چندین مدل آزمایشی در دنیا وجود دارد که کاملاً با گاز قهوه ای کار می کنند. با این حال راه حل های فنیهنوز به کمال خود نرسیده اند. چنین سیستم هایی برای ساکنان عادی سیاره در دسترس نیستند. بنابراین، در حال حاضر، علاقه‌مندان به خودرو باید به پیشرفت‌های «صنایع دستی» که کاهش هزینه‌های سوخت را ممکن می‌سازد، بسنده کنند.

کمی در مورد زودباوری و ساده لوحی

برخی از تجار مبتکر یک ژنراتور هیدروژنی برای اتومبیل را برای فروش ارائه می دهند. آنها در مورد پردازش لیزری سطح الکترودها یا آلیاژهای مخفی منحصر به فردی که از آنها ساخته می شوند صحبت می کنند، کاتالیزورهای آب ویژه ای که در آزمایشگاه های علمی در سراسر جهان توسعه یافته اند.

همه چیز به توانایی افکار چنین کارآفرینانی برای پرواز علمی بستگی دارد. باورپذیری می‌تواند شما را با هزینه‌های خودتان (بعضی اوقات حتی با هزینه‌های کوچک) صاحب تاسیساتی کند که صفحات تماس آن پس از دو ماه کارکرد فرو می‌ریزند.

اگر تصمیم دارید از این طریق در هزینه خود صرفه جویی کنید، بهتر است خودتان نصب را جمع آوری کنید. حداقل بعداً کسی مقصر نخواهد بود.

هیدروژن یک نوع سوخت تقریبا ایده آل است، اما مشکل اینجاست که در سیاره ما فقط به شکل ترکیبات با سایر عناصر شیمیایی یافت می شود. سهم ماده "خالص" در جو بیش از 0.00005٪ نیست. با توجه به این واقعیت ها، موضوع یک ژنراتور هیدروژن مطرح می شود. بیایید اصل عملکرد چنین دستگاهی، ویژگی های طراحی آن، دامنه کاربرد و امکان تولید خود را در نظر بگیریم.

شرح و اصل عملکرد یک ژنراتور هیدروژن

چندین روش برای استخراج هیدروژن از مواد دیگر وجود دارد که ما رایج ترین آنها را لیست می کنیم:

1. الکترولیز، این تکنیک ساده ترین است و می توان آن را در خانه اجرا کرد. محلول ثابتی از محلول آبی حاوی نمک عبور داده می شود. برق، تحت تأثیر آن واکنشی رخ می دهد که می توان آن را با معادله زیر توصیف کرد: 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2 . که در در این موردمثال برای محلول نمک آشپزخانه معمولی ارائه شده است که اینطور نیست بهترین گزینه، از آنجایی که کلر آزاد شده یک ماده سمی است. توجه داشته باشید که هیدروژن به دست آمده از این روش خالص ترین است (حدود 99.9٪).
2. با عبور بخار آب از روی کک زغال سنگ گرم شده تا دمای 1000 درجه سانتیگراد، در چنین شرایطی واکنش زیر رخ می دهد: H 2 O + C ⇔ CO + H 2.
3. استخراج از متان با تبدیل بخار ( شرط لازمبرای واکنش - دمای 1000 درجه سانتیگراد): CH 4 + H 2 O ⇔ CO + 3H 2. گزینه دوم اکسیداسیون متان است: 2CH 4 + O 2 ⇔ 2CO + 4H 2.
4. در طی فرآیند کراکینگ (پالایش نفت)، هیدروژن به عنوان یک محصول جانبی آزاد می شود. توجه داشته باشید که در کشور ما به دلیل نبود تجهیزات لازم یا تقاضای کافی، سوزاندن این ماده در برخی از پالایشگاه های نفت همچنان رواج دارد.

از میان گزینه های ذکر شده، آخرین مورد کم هزینه ترین است، و اولین مورد در دسترس ترین است، آن چیزی است که اساس اکثر ژنراتورهای هیدروژن، از جمله ژنراتورهای خانگی را تشکیل می دهد. اصل کار آنها این است که در فرآیند عبور جریان از محلول، الکترود مثبت یون های منفی را جذب می کند و الکترود با بار مخالف یون های مثبت را جذب می کند و در نتیجه ماده شکافته می شود.

ویژگی های طراحی و طراحی ژنراتور هیدروژن

در حالی که در حال حاضر عملاً هیچ مشکلی برای تولید هیدروژن وجود ندارد، حمل و نقل و ذخیره سازی آن همچنان یک کار فوری است. مولکول های این ماده به قدری کوچک هستند که حتی می توانند به فلز نفوذ کنند که خطر ایمنی خاصی دارد. ذخیره سازی جذب شده هنوز سود بالایی ندارد. بنابراین، بیشتر بهترین گزینه- تولید هیدروژن بلافاصله قبل از استفاده از آن در چرخه تولید.

برای این منظور کارخانه های صنعتی تولید هیدروژن ساخته می شوند. به عنوان یک قاعده، اینها الکترولیزهای غشایی هستند. طراحی ساده چنین دستگاهی و اصل عملکرد در زیر آورده شده است.

نام گذاری ها:

• A – لوله برای حذف کلر (Cl 2).
• ب – حذف هیدروژن (H2).
• C آندی است که واکنش زیر روی آن رخ می دهد: 2CL – →CL 2 + 2e – .
• D کاتد است، واکنش روی آن را می توان با معادله زیر توصیف کرد: 2H 2 O + 2e – → H 2 + OH – .
• E – محلول آب و کلرید سدیم (H 2 O و NaCl).
• F - غشاء؛
• G – محلول اشباع کلرید سدیم و تشکیل سود سوزآور (NaOH).
• H – حذف آب نمک و سود سوزآور رقیق شده.
• I - ورودی آب نمک اشباع.
• ج – پوشش.

طراحی ژنراتورهای خانگی بسیار ساده تر است، زیرا اکثر آنها هیدروژن خالص تولید نمی کنند، بلکه گاز براون تولید می کنند. این نامی است که به مخلوطی از اکسیژن و هیدروژن داده شده است. این گزینه کاربردی ترین است و نیازی به جداسازی هیدروژن و اکسیژن ندارد. علاوه بر این، گاز حاصل هنگام تولید سوزانده می شود. نگهداری و انباشته شدن آن در خانه نه تنها مشکل ساز است، بلکه ناامن است.

نام گذاری ها:

• الف – لوله برای تخلیه گاز براون؛
• ب - منیفولد ورودی آب؛
• ج - مسکن مهر و موم شده؛
• د - بلوک صفحات الکترود (آند و کاتد) با عایق های نصب شده بین آنها.
• ه - آب؛
• f - سنسور سطح آب (متصل به واحد کنترل)؛
• g – فیلتر جداسازی آب؛
• h - منبع تغذیه عرضه شده به الکترودها؛
• i - سنسور فشار (پس از رسیدن به سطح آستانه سیگنالی را به واحد کنترل ارسال می کند).
• j - سوپاپ اطمینان؛
• k – خروجی گاز از شیر اطمینان.

یکی از ویژگی های این دستگاه ها استفاده از بلوک های الکترود است، زیرا جداسازی هیدروژن و اکسیژن مورد نیاز نیست. این اجازه می دهد تا ژنراتورها کاملا جمع و جور باشند.

کاربردهای ژنراتور هیدروژن

با توجه به مشکلات مربوط به حمل و نقل و ذخیره سازی هیدروژن، چنین دستگاه هایی در صنایعی که حضور این گاز توسط چرخه تکنولوژی مورد نیاز است، مورد تقاضا هستند. بیایید مسیرهای اصلی را فهرست کنیم:

1. تولید مربوط به سنتز کلرید هیدروژن.
2. تولید سوخت برای موتورهای موشکی.
3. ایجاد کودهای شیمیایی.
4. تولید نیترید هیدروژن (آمونیاک).
5. سنتز اسید نیتریک.
6. که در صنایع غذایی(برای بدست آوردن چربی های جامد از روغن های گیاهی).
7. فرآوری فلزات (جوشکاری و برش).
8. بازیابی فلز.
9. سنتز متیل الکل
10. تولید اسید کلریدریک

علیرغم این واقعیت که تولید هیدروژن در طی پالایش نفت ارزانتر از تولید آن از طریق الکترولیز است، همانطور که در بالا ذکر شد، مشکلاتی در حمل و نقل گاز ایجاد می شود. خطرناک ساختن تولید شیمیایی، مستقیماً در کنار پالایشگاه های نفت، شرایط محیطی همیشه اجازه نمی دهد. علاوه بر این، هیدروژن تولید شده توسط الکترولیز بسیار تمیزتر از هیدروژن تولید شده توسط روغن کراکینگ است. در این راستا، ژنراتورهای هیدروژن صنعتی همیشه تقاضای بالایی دارند.

مصارف خانگی

همچنین کاربردهایی برای هیدروژن در زندگی روزمره وجود دارد. اول از همه، اینها سیستم های گرمایش مستقل هستند. اما در اینجا برخی از ویژگی ها وجود دارد. کارخانه های تولید هیدروژن خالص بسیار گران تر از ژنراتورهای گاز قهوه ای هستند. اما هنگام سازماندهی گرمایش خانه، باید در نظر داشت که دمای احتراق گاز قهوه ای بسیار بالاتر از متان است، بنابراین به یک دیگ مخصوص نیاز خواهید داشت که تا حدودی گرانتر از یک دیگ معمولی است.

در اینترنت می توانید مقالات زیادی پیدا کنید که در آنها نوشته شده است که از دیگ های معمولی می توان برای انفجار گاز استفاده کرد ، اما این کاملاً ممنوع است. در بهترین حالت، آنها به سرعت شکست می خورند، و در بدترین حالت، می توانند عواقب غم انگیز یا حتی غم انگیزی ایجاد کنند. طرح های ویژه با نازل مقاوم تر در برابر حرارت برای مخلوط براون موجود است.

لازم به ذکر است که سودآوری سیستم های گرمایشی مبتنی بر ژنراتورهای هیدروژنی به دلیل راندمان پایین بسیار مورد تردید است. در چنین سیستم هایی تلفات مضاعف وجود دارد، اولاً در طی فرآیند تولید گاز و ثانیاً هنگام گرم کردن آب در دیگ بخار. ارزان تر است که بلافاصله آب را در یک دیگ برقی برای گرم کردن گرم کنید.

اجرای به همان اندازه بحث برانگیز برای استفاده خانگیکه در آن بنزین با گاز قهوه ای در سیستم سوخت موتور خودرو به منظور صرفه جویی در هزینه غنی شده است.

نام گذاری ها:

• الف – ژنراتور NHO (نام پذیرفته شده برای گاز براون)؛
• ب – خروجی گاز به محفظه خشک کن.
• ج - محفظه برای حذف بخار آب؛
• د - برگشت میعانات به ژنراتور.
• ه – تامین گاز خشک شده به فیلتر هواسیستم سوخت؛
• ج – موتور خودرو؛
• g – اتصال به باتری و ژنراتور برق.

لازم به ذکر است که در برخی موارد چنین سیستمی حتی کار می کند (اگر به درستی مونتاژ شود). اما پارامترهای دقیق، ضریب افزایش توان یا درصد پس انداز را پیدا نخواهید کرد. این داده ها بسیار مبهم هستند و قابلیت اطمینان آنها مورد تردید است. باز هم این سوال مشخص نیست که عمر موتور چقدر کاهش می یابد.

اما تقاضا باعث ایجاد عرضه در اینترنت می شود. نیز وجود دارد مدل های آمادهساخته شده در سرزمین طلوع خورشید.

ساخت مولد هیدروژن ساده با دستان خود قدم به قدم

ما به شما خواهیم گفت که چگونه این کار را انجام دهید ژنراتور خانگیبرای به دست آوردن مخلوطی از هیدروژن و اکسیژن (HHO). قدرت آن برای گرم کردن خانه کافی نیست، بلکه برای مشعل گازبرای برش فلز، مقدار گاز تولید شده کافی خواهد بود.

برنج. 8. نمودار مشعل گاز

نام گذاری ها:

• الف – نازل مشعل؛
• ب - لوله ها؛
• ج - آب بند;
• د - آب؛
• e - الکترودها.
• و - مسکن مهر و موم شده.

اول از همه، ما یک الکترولیز درست می کنیم، برای این کار به یک ظرف مهر و موم شده و الکترود نیاز داریم. به عنوان دومی، ما از صفحات فولادی استفاده می کنیم (اندازه آنها به طور دلخواه انتخاب می شود، بسته به عملکرد مورد نظر)، متصل به پایه دی الکتریک. تمام صفحات هر الکترود را به یکدیگر وصل می کنیم.

هنگامی که الکترودها آماده هستند، باید آنها را در ظرف محکم کنید تا نقاط اتصال سیم های برق بالاتر از سطح آب مورد انتظار باشد. سیم های الکترودها به منبع تغذیه 12 ولتی یا باتری ماشین می روند.

برای لوله خروج گاز در درب ظرف را سوراخ می کنیم. می توان از آب بند های معمولی استفاده کرد بطری های شیشه یظرفیت 1 لیتر آنها را 2/3 از آب پر می کنیم و مانند شکل 8 به الکترولیز و مشعل وصل می کنیم.

بهتر است یک مشعل آماده بگیرید، زیرا هر ماده ای نمی تواند دمای احتراق گاز قهوه ای را تحمل کند. آن را به خروجی آخرین شیر آب وصل می کنیم.

الکترولیز را با آبی که نمک معمولی آشپزخانه به آن اضافه شده است پر می کنیم.

به الکترودها ولتاژ اعمال کنید و عملکرد دستگاه را بررسی کنید.

حتی پاراسلسوس، دانشمند قرون وسطایی، در طی یکی از آزمایشات خود متوجه شد که وقتی اسید سولفوریک با فروم تماس پیدا می کند، حباب های هوا تشکیل می شود. در واقع، این هیدروژن بود (اما نه هوا، همانطور که دانشمند معتقد بود) - یک گاز سبک، بی رنگ و بی بو، که تحت شرایط خاصی تبدیل به انفجار می شود.

در حال حاضرگرمایش هیدروژنی DIY - یک چیز بسیار رایج در واقع، هیدروژن را می توان تقریباً در مقادیر نامحدود تولید کرد، نکته اصلی این است که آب و برق وجود دارد.

این روش گرمایشی توسط یکی از شرکت های ایتالیایی توسعه یافته است. دیگ هیدروژن بدون تولید زباله مضر کار می کند، به همین دلیل است که دوستدار محیط زیست و بی صداترین راه برای گرم کردن خانه در نظر گرفته می شود. نوآوری توسعه این است که دانشمندان موفق به احتراق هیدروژن در دمای نسبتاً پایین (حدود 300 درجه سانتیگراد) شدند و این امکان تولید مشابه را فراهم کرد. دیگهای گرمایشاز مواد سنتی

در حین کار، دیگ بخار فقط بخار بی ضرر منتشر می کند و تنها چیزی که نیاز به هزینه دارد برق است. و اگر این را با هم ترکیب کنید پنل های خورشیدی(منظومه شمسی)، سپس این هزینه ها را می توان به طور کامل به صفر رساند.

توجه داشته باشید! دیگ های هیدروژنی اغلب برای گرم کردن سیستم های گرمایش از کف استفاده می شوند که به راحتی با دستان خود قابل نصب هستند.

چگونه همه چیز اتفاق می افتد؟ اکسیژن با هیدروژن واکنش می دهد و همانطور که از درس های شیمی دبیرستان به یاد داریم، مولکول های آب را تشکیل می دهد. واکنش توسط کاتالیزورها تحریک می شود، در نتیجه انرژی حرارتی آزاد می شود و آب را تا حدود 40 درجه سانتیگراد گرم می کند - دمای ایده آلبرای "کف گرم".

تنظیم قدرت دیگ به شما امکان می دهد به دمای معینی که برای گرم کردن یک اتاق در یک منطقه خاص لازم است دست یابید. همچنین شایان ذکر است که چنین دیگهای بخاری مدولار در نظر گرفته می شوند ، زیرا از چندین تشکیل شده اند دوست مستقلاز کانال های دیگر در هر یک از کانال ها کاتالیزور ذکر شده در بالا وجود دارد، در نتیجه مایع خنک کننده وارد مبدل حرارتی می شود که قبلاً به مقدار لازم 40 درجه سانتیگراد رسیده است.

توجه داشته باشید! ویژگی چنین تجهیزاتی این است که هر کانال قادر به تولید دمای متفاوتی است. بنابراین، یکی از آنها را می توان به " کف گرم"، دومی به اتاق مجاور، سومی به سقف و غیره.

مزایای اصلی گرمایش هیدروژنی

این روش گرمایش خانه دارای چندین مزیت قابل توجه است که باعث محبوبیت روزافزون سیستم می شود.

1. راندمان چشمگیر، اغلب به 96٪ می رسد.
2. دوستی با محیط زیست. تنها محصول جانبی منتشر شده در اتمسفر بخار آب است که قادر به آسیب نیست محیطاساسا.
3. گرمایش هیدروژنی به تدریج جایگزین می شود سیستم های سنتی، رهایی مردم از نیاز به استخراج منابع طبیعی - نفت، گاز، زغال سنگ.
4. هیدروژن بدون آتش عمل می کند.

آیا می توان خود گرمایش هیدروژنی ساخت؟

در اصل، این امکان پذیر است. عنصر اصلی سیستم - دیگ بخار - می تواند بر اساس یک ژنراتور NNO، یعنی یک الکترولیز معمولی ایجاد شود. همه ما آزمایش‌های مدرسه را به یاد می‌آوریم، زمانی که سیم‌های خالی متصل به یک پریز را با استفاده از یکسوساز داخل ظرف آب چسباندیم. بنابراین، برای ساخت یک دیگ باید این آزمایش را تکرار کنید، اما در مقیاس بزرگتر.

توجه داشته باشید! همانطور که قبلاً بحث کردیم از دیگ هیدروژنی با "کف گرم" استفاده می شود. اما ترتیب چنین سیستمی موضوعی برای مقاله دیگری است، بنابراین ما به این واقعیت تکیه می کنیم که "کف گرم" از قبل نصب شده و آماده استفاده است.

ساخت مشعل هیدروژنی

بیایید شروع به ایجاد یک مشعل آب کنیم. به طور سنتی، ما با آماده سازی شروع می کنیم ابزار لازمو مواد.

آنچه در محل کار مورد نیاز خواهد بود

1. ورق استیل ضد زنگ.
2. شیر چک.
3. دو عدد پیچ ​​150*6 مهره و واشر برای آنها.
4. فیلتر عبور جریان (از ماشین لباسشویی).
5. لوله شفاف سطح آب برای این ایده آل است - در فروشگاه های مصالح ساختمانی به قیمت 350 روبل در هر 10 متر فروخته می شود.
6. ظرف غذای دربسته پلاستیکی با ظرفیت 1.5 لیتر. هزینه تقریبی: 150 روبل.
7. اتصالات شاه ماهی ø8 میلی متر (اینها برای شلنگ مناسب هستند).
8. آسیاب برای اره کردن فلز.

حالا بیایید بفهمیم که از چه نوع فولاد ضد زنگ استفاده کنیم. در حالت ایده آل، شما باید فولاد 03Х16Н1 را برای این کار بگیرید. اما خرید یک ورق کامل "فولاد ضد زنگ" گاهی اوقات بسیار گران است، زیرا یک محصول با ضخامت 2 میلی متر بیش از 5500 روبل هزینه دارد و علاوه بر این، باید به نحوی تحویل داده شود. بنابراین، اگر یک قطعه کوچک از چنین فولادی در جایی دارید (0.5 x 0.5 متر کافی است)، می توانید با آن کنار بیایید.

ما از فولاد ضد زنگ استفاده خواهیم کرد، زیرا فولاد معمولی، همانطور که می دانید، شروع به زنگ زدن در آب می کند. علاوه بر این، در طراحی خود قصد داریم از قلیایی به جای آب استفاده کنیم، یعنی محیط بیش از تهاجمی است و فولاد معمولی تحت تأثیر جریان الکتریکی دوام زیادی نخواهد داشت.

ویدئو - مولد گاز قهوه ای مدل سلولی ساده 16 صفحه استیل

دستورالعمل ساخت

مرحله اول. برای شروع، یک ورق فولادی بردارید و آن را روی یک سطح صاف قرار دهید. از یک ورق با ابعاد ذکر شده در بالا (0.5x0.5 متر) باید 16 مستطیل برای مشعل هیدروژنی آینده بگیرید، آنها را با آسیاب برش دهید.

توجه داشته باشید! یکی از چهار گوشه هر بشقاب را دیدیم. این برای اتصال صفحات در آینده ضروری است.

فاز دوم. با سمت معکوسصفحات، سوراخ برای پیچ. اگر قصد داشتیم یک الکترولیز "خشک" بسازیم، سوراخ هایی را از پایین سوراخ می کردیم، اما در این مورد این کار ضروری نیست. واقعیت این است که طراحی "خشک" بسیار پیچیده تر است و از مساحت مفید صفحات در آن 100٪ استفاده نمی شود. ما یک الکترولیز "مرط" خواهیم ساخت - صفحات کاملاً در الکترولیت غوطه ور می شوند و کل ناحیه آنها در واکنش شرکت می کند.

مرحله سوم.

اصل کار مشعل توصیف شده بر اساس موارد زیر است: یک جریان الکتریکی که از صفحات غوطه ور در الکترولیت عبور می کند باعث می شود آب (باید بخشی از الکترولیت باشد) به اکسیژن (O) و هیدروژن (H) تجزیه شود.

بنابراین، ما باید همزمان دو صفحه داشته باشیم - کاتد و آند.

با افزایش مساحت این صفحات، حجم گاز افزایش می یابد، بنابراین در این حالت به ترتیب از هشت قطعه در هر کاتد و آند استفاده می کنیم.

توجه داشته باشید! مشعل مورد نظر ما یک طراحی موازی است که صادقانه بگوییم کارآمدترین نیست. اما اجرای آن راحت تر است.

مرحله چهارم.

در مرحله بعد، ما باید صفحات را در یک ظرف پلاستیکی نصب کنیم تا متناوب شوند: مثبت، منفی، مثبت، منفی و غیره. عرضه است).

مرحله ششم.

ما دقیقاً محل قرار گرفتن پیچ ها در ظرف را بررسی می کنیم و سوراخ هایی را در آن مکان ایجاد می کنیم. اگر به طور ناگهانی پیچ ها در ظرف قرار نگرفت، آنها را به طول مورد نیاز برش می دهیم. سپس پیچ ها را داخل سوراخ ها قرار می دهیم، واشرها را روی آنها قرار می دهیم و آنها را با مهره سفت می کنیم - برای سفت شدن بهتر.

در مرحله بعد، یک سوراخ در پوشش برای اتصال ایجاد می کنیم، خود اتصال را پیچ می کنیم (ترجیحا با پوشاندن محل اتصال با درزگیر سیلیکونی). برای بررسی سفتی درب، به اتصالات ضربه بزنید. اگر هنوز هوا از زیر آن خارج می شود، این اتصال را با درزگیر می پوشانیم.

مرحله هفتم.

پس از اتمام مونتاژ، ژنراتور تمام شده را آزمایش می کنیم. برای این کار، هر منبعی را به آن وصل کنید، ظرف را با آب پر کنید و درب آن را ببندید. در مرحله بعد یک شلنگ روی فیتینگ می گذاریم و آن را در ظرف آب فرو می بریم (برای دیدن حباب های هوا). اگر منبع به اندازه کافی قدرتمند نباشد، آنها در مخزن نخواهند بود، اما قطعا در الکترولیز ظاهر می شوند.

در مرحله بعد، باید شدت خروجی گاز را با افزایش ولتاژ در الکترولیت افزایش دهیم. در اینجا شایان ذکر است که آب به شکل خالص خود رسانا نیست - جریان به دلیل ناخالصی ها و نمک موجود در آن از آن عبور می کند. ما کمی قلیایی را در آب رقیق می کنیم (به عنوان مثال ، هیدروکسید سدیم عالی است - در فروشگاه ها به شکل ماده تمیز کننده "مول" فروخته می شود).

توجه داشته باشید! در این مرحله، ما باید توانایی های منبع تغذیه را به اندازه کافی ارزیابی کنیم، بنابراین قبل از تزریق قلیایی، یک آمپر متر را به الکترولیز متصل می کنیم - به این ترتیب می توانیم افزایش جریان را کنترل کنیم. ویدئو - گرمایش با هیدروژن. باتری های سلولی هیدروژنیدر مرحله بعد، اجازه دهید در مورد اجزای دیگر صحبت کنیم

مشعل هیدروژنی

– فیلتر و شیر ماشین لباسشویی. هر دو برای محافظت هستند. سوپاپ اجازه نخواهد داد که هیدروژن مشتعل شده دوباره به ساختار نفوذ کند و گاز انباشته شده در زیر درب الکترولیز را منفجر کند (حتی اگر فقط کمی از آن وجود داشته باشد). اگر شیر را نصب نکنیم ظرف خراب می شود و قلیایی به بیرون نشت می کند.

برای ساختن آب بند به یک فیلتر نیاز است که به عنوان مانعی برای جلوگیری از انفجار عمل می کند. صنعتگرانی که از نزدیک با طراحی یک مشعل هیدروژنی خانگی آشنا هستند، این شیر را "bulbulator" می نامند. در واقع، اساساً فقط حباب های هوا در آب ایجاد می کند. برای خود مشعل از همان شلنگ شفاف استفاده می کنیم. همین، مشعل هیدروژنی آماده است!

یک جایگزین، اگرچه بسیار بحث برانگیز، گاز براون است، یک ترکیب شیمیایی که از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است. احتراق چنین گازی با تشکیل انرژی حرارتی همراه است (علاوه بر این، چهار برابر قدرتمندتر از طراحی توصیف شده در بالا).

از الکترولیزها برای گرم کردن خانه با گاز قهوه ای نیز استفاده می شود، زیرا این روش تولید گرما نیز مبتنی بر الکترولیز است. دیگ های مخصوصی ایجاد می شوند که در آنها، تحت تأثیر جریان متناوب، مولکول ها عناصر شیمیاییجدا می شود و گاز مورد علاقه براون را تشکیل می دهد.

ویدئو – گاز قهوه ای غنی شده

کاملاً ممکن است که منابع انرژی نوآورانه، که ذخایر آن تقریباً نامحدود است، به زودی جایگزین منابع تجدیدناپذیر شوند. منابع طبیعی، ما را از نیاز به استخراج دائمی رها می کند. این سیر رویدادها نه تنها بر محیط زیست، بلکه بر اکولوژی سیاره به طور کلی تأثیر مثبت خواهد داشت.

همچنین مقاله ما را بخوانید - گرمایش با بخاربا دستان خودت

ویدئو - گرمایش هیدروژنی

علم فقط از یک سوخت کاملاً خالص می داند - هیدروژن که در صنعت فضایی استفاده می شود. در طی احتراق هیدروژن، ترکیباتی با اکسیژن تشکیل می شود، یعنی آب. ذخایر این سوخت پایان ناپذیر است، زیرا به همراه هلیوم، اصلی ترین "ماده ساختمانی" در جهان است.

امروز در مورد ژنراتورهای هیدروژن صحبت خواهیم کرد که اخیراً به دلیل هزینه مقرون به صرفه و سازگاری با محیط زیست محبوبیت بیشتری پیدا کرده اند.

ویژگی های متمایز گرمایش هیدروژنی

این نوع گرمایش بر اساس تولید مقادیر زیادی انرژی حرارتی در نتیجه تماس مولکول‌های اکسیژن و هیدروژن است. به طور معمول، تنها محصول جانبی در این مورد آب مقطر است. و برای اجرای این اصل، پیشرفت های زیادی برای ایجاد دیگ بخار هیدروژنی انجام شده است (ما در مورد مدل های صنعتی صحبت می کنیم).

چنین دستگاه هایی از نظر اندازه متفاوت بودند و بنابراین به فضای زیادی برای نصب نیاز داشتند. و راندمان چنین دیگهای بخار بالاترین نبود - حدود 80 درصد. اما از آن زمان تاکنون دستگاه بارها بهبود یافته و در نتیجه دیگ گرمایش خانه داریم که بر اساس این اصل کار می کند. برای عملکرد عادی آن، تنها چند شرط مهم باید رعایت شود.

• در دسترس بودن منبع تغذیه ثابت ژنراتورها بر اساس واکنش الکترولیز هستند که همانطور که می دانیم بدون برق غیرممکن است.
• اتصال دائمی به منبع آب اغلب برای این کار از منبع آب استفاده می شود، اگرچه مصرف خاص دستگاه البته به قدرت آن بستگی دارد.
• کاتالیزور باید به طور مرتب تعویض شود. فرکانس این جایگزینی، مانند نشانگر قبلی، به قدرت و همچنین به ویژگی های یک مدل خاص بستگی دارد.

و اگر تجهیزات هیدروژنی را مثلاً با تجهیزات گازی مقایسه کنیم، از نظر ایمنی تقاضای کمتری دارد. اما نکته اصلی این است که واکنش ها منحصراً در داخل ژنراتور شکل می گیرند و رخ می دهند. از یک شخص، به عنوان یک کاربر، تنها چیزی که نیاز است کنترل بصری بر شاخص های اصلی است.

دستگاه مولد هیدروژن

اکنون بیایید نگاهی دقیق تر به گزینه هیدروژن برای گرم کردن خانه بیندازیم. و ماهیت آن، همانطور که قبلا ذکر شد، تولید H2O است که این گزینه کاملاً شایسته است که به عنوان یک جایگزین در نظر گرفته شود گاز طبیعی. به طور معمول، متوسط ​​دمای احتراق در این مورد می تواند به 3 هزار درجه برسد، بنابراین شما باید از یک مشعل هیدروژنی مخصوص در سیستم گرمایش استفاده کنید. این با این واقعیت توضیح داده می شود که فقط چنین مشعل می تواند چنین گرمای قابل توجهی را تحمل کند.

چندین مؤلفه وجود دارد که گرمایش هیدروژن را تشکیل می دهد، بیایید با آنها آشنا شویم.

• مشعل ذکر شده در بالا. برای یک هدف ساده لازم است - ایجاد یک شعله باز.
• مولد هیدروژن - این مخلوط را با تجزیه آب به اجزای مولکولی پردازش می کند. و به منظور بهینه سازی یک واکنش شیمیایی، می توان از کاتالیزورها در فرآیند آن استفاده کرد.
• در واقع یک دیگ بخار. در اینجا به عنوان نوعی مبدل حرارتی عمل می کند. خود مشعل در آن نصب شده است محفظه احتراق، به همین دلیل مایع خنک کننده در سیستم تا دمای مورد نیاز گرم می شود.

توجه داشته باشید! به کسانی که قصد تولید ژنراتورهای هیدروژنی را دارند یادآوری می کنیم که برای انجام این کار باید تجهیزات موجود را طبق طرحی که قبلاً ذکر شد بهبود بخشند. اما این تجهیزات خانگیمقرون به صرفه تر از "آنالوگ های خریداری شده در فروشگاه" که با پول زیادی خریداری می شود.

نقاط قوت گرمایش هیدروژنی

ویژگی های مثبت گرمایش با هیدروژن بسیار زیاد است. این دقیقاً دلیل محبوبیت این سیستم است.

• راندمان عالی که با آن مشخص می شود می تواند به 96 درصد برسد.
• دوستی با محیط زیست. این با این واقعیت توضیح داده می شود که تنها محصول جانبی، زباله، به اصطلاح، است آب خالصدر حالت گازی تولید می شود. و بخار آب، همانطور که مشخص است، تأثیر منفی بر محیط زیست ندارد.
• برای عملکرد در یک سیستم هیدروژنی به شعله ای نیاز نیست. انرژی حرارتیبه دلیل واکنش های شیمیایی کاتالیزوری ظاهر می شود. هیدروژن با هوا ترکیب می شود و آب را تشکیل می دهد که با ظاهر همراه است مقدار زیادانرژی. جریان گرما (و دمای آن به 40 درجه می رسد) به مبدل حرارتی عرضه می شود. کاملاً واضح است که این بهینه ترین گزینه برای سیستم "کف گرم" است.

طرف های ضعیف

پس از آشنایی با مزایا، به معایب گرمایش هیدروژنی می پردازیم.

• علیرغم اینکه در کشورهای پیشرفته تر این روش گرمایشی بسیار رایج است، در کشور ما هنوز توجه لازم به آن نشده است. به همین دلیل است که خرید و نصب این تجهیزات بسیار مشکل است و با تعدادی از مشکلات همراه است.
• میانگین دمای اتاقباعث می شود هیدروژن حالت گازی پیدا کند. علاوه بر این، این ماده منفجره است و بنابراین حمل و نقل آن به ویژه در فواصل طولانی بسیار دشوار است.
• سیلندرهای حاوی هیدروژن باید توسط متخصصان مناسب تأیید شوند که آموزش آنها به زمان زیادی نیاز دارد.

چگونه دیگ هیدروژنی نصب کنیم؟

در حال حاضر، بسیاری از مردم ترجیح می دهند به طور مستقل ژنراتورهای هیدروژنی را برای سیستم های گرمایشی خود تولید کنند. و این تعجب آور نیست، زیرا آنالوگ های "فروشگاهی" نه تنها بسیار گران هستند، بلکه مقدار کمی نیز دارند. بازدهی بالا. اما اگر خودتان این دستگاه را بسازید، کارایی آن بسیار بالاتر خواهد بود.

چندین گزینه برای نحوه مونتاژ یک ژنراتور هیدروژنی وجود دارد. اما در هر صورت، برای تهیه آن در خانه به موارد زیر نیاز دارید: مواد مصرفی.

• منبع برق 12 ولت
• چندین لوله ساخته شده از فولاد ضد زنگ و دارای قطرهای مختلف.
• مخزنی که سازه در آن قرار خواهد گرفت.
• کنترلر PWM مهم است که قدرت آن حداقل 30 آمپر باشد.

اینها اجزای اصلی هستند که معمولاً ژنراتورهای هیدروژن خانگی را تشکیل می دهند. علاوه بر این، مخزن آب مقطر را فراموش نکنید - وجود آن نیز اجباری است. آب باید به یک ساختار مهر و موم شده با یک دیالکتیک در داخل تامین شود. در همان ساختار مجموعه ای ساخته شده از صفحات فولادی ضد زنگ در مجاورت یکدیگر وجود خواهد داشت مواد عایق. مهم است که ولتاژ 12 ولت به این صفحات تامین شود. اگر همه چیز به درستی انجام شود، پس از اعمال ولتاژ، آب به 2 عنصر گازی تقسیم می شود.

توجه داشته باشید! موثرتر در این زمینه استفاده است جریان مستقیم(باید فرکانس خاصی داشته باشد) که توسط یک ژنراتور نوع PWM تولید می شود. در این حالت، جریان پالسی (یا جریان متناوب) با یک جریان ثابت جایگزین می شود. در نتیجه کارایی تجهیزات به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت.

از چه آبی استفاده کنم - آب مقطر یا آب لوله کشی؟

هیچ چیز پیچیده ای در اینجا وجود ندارد. مایع شیر را می توان استفاده کرد، اما به شرطی که حاوی ناخالصی های فلزات سنگین نباشد. اما برای اینکه تجهیزات کارایی بیشتری داشته باشند، بهتر است از آب مقطر استفاده کنید و مقدار کمی هیدروکسید سدیم به آن اضافه کنید. نسبت در این مورد باید به صورت زیر باشد: یک قاشق غذاخوری هیدروکسید به ازای هر ده لیتر آب.

از چه نوع فلزی استفاده کنم؟

این موضوع بحث برانگیز است. بنابراین، بسیاری - از جمله منابع بسیار معتبر - می گویند که فقط فلزات کمیاب باید برای گرمایش هیدروژن استفاده شوند. در واقعیت، این کاملاً درست نیست، زیرا همانطور که قبلاً در بالا بحث کردیم، استفاده از فولاد ضد زنگ کاملاً امکان پذیر است. اگرچه در حالت ایده آل باید فولاد آهنربایی باشد. تفاوت آن در این است که ذرات زباله های غیر ضروری را جذب نمی کند. همچنین توجه می کنیم که هنگام انتخاب فلز، بهتر است روی "فولاد ضد زنگ" تمرکز کنید که تحت فرآیند اکسیداسیون نیست.

همانطور که می بینید، ساخت دیگ هیدروژن آنقدرها هم که به نظر می رسد دشوار نیست. فقط باید مواد مصرفی مناسب را انتخاب کنید و نمودار را به دقت مطالعه کنید سیستم گرمایشاز چنین نوع با نصب همه چیز تجهیزات لازم، بررسی کنید تا مطمئن شوید که واقعاً کیفیت بالایی دارد و کاملاً مؤثر است.

ویدئو - ساخت مولد هیدروژن

درباره قانون بقای انرژی

این قانون می گوید که همه چیز در جهان به هم پیوسته است: اگر جایی را ترک کند، قطعاً به جایی می رسد. و برای به دست آوردن گاز از طریق الکترولیز، مقدار معینی از انرژی الکتریکی همچنان باید صرف شود. و انرژی، همانطور که می دانیم، در درجه اول در نتیجه ایجاد گرما در طی احتراق انواع دیگر سوخت به دست می آید. و حتی اگر انرژی پاک لازم برای تولید الکتریسیته و آن چیزی که هیدروژن پس از احتراق تولید می کند را مصرف کنیم، تلفات حتی در واقعیت دو برابر خواهد شد (حداقل!) تجهیزات مدرن. به نظر می رسد که 1/2 از وجوه به سادگی دور ریخته می شود. علاوه بر این، اینها فقط هزینه های مرتبط با عملیات هستند و هزینه تجهیزات، که همانطور که اشاره شد، ارزان نیست، در نظر گرفته نمی شود. بیایید ژنراتورهای هیدروژن را به یاد بیاوریم.

اگر به تحقیقات انجام شده در آمریکا اعتقاد دارید، قیمت یک کیلوگرم هیدروژن (یا بهتر است بگوییم هزینه ایجاد آن) برابر است با:

• 6.5 دلار هنگام استفاده از شبکه برق صنعتی؛
• 9 دلار هنگام کار با ژنراتورهای بادی.
• 20 دلار در صورت استفاده از دستگاه های خورشیدی;
• 2.2 دلار هنگام استفاده از سوخت جامد؛
• 5.5 دلار اگر ماده از زیست توده تولید شود.
• 2.3 دلار، اگر ما در مورد الکترولیز صحبت می کنیم درجه حرارت بالادر یک نیروگاه هسته ای (بیشترین راه ارزان، اما دورترین از استفاده معمولی خانگی).

توجه داشته باشید! حتی پیشرفته ترین ژنراتور نوع خانگیبه طور قابل توجهی از همه نظر نسبت به یک دستگاه صنعتی مشابه پایین تر خواهد بود. بنابراین، با توجه به قیمت های توصیف شده، نمی توان گفت که هیدروژن می تواند به طور جدی با گاز طبیعی رقابت کند. همین امر در مورد برق، گازوئیل و حتی پمپ های حرارتی نیز صدق می کند.

چشم انداز انرژی با استفاده از هیدروژن

اکنون بیایید سعی کنیم دریابیم که آیا واقعاً فرصتی برای کاهش هزینه هیدروژن خالص وجود دارد یا خیر. بیایید بلافاصله بگوییم که همه شانس برای این وجود دارد. اول از همه، این شامل فناوری تولید برق ارزان قیمت با استفاده از منابع تجدیدپذیر است. علاوه بر این، می توان از کاتالیزورهای شیمیایی ارزان تری در فرآیند کاتالیز استفاده کرد. به هر حال، اینها برای مدت طولانی وجود داشته اند و در سلول های هیدروژنی برای سوخت استفاده می شوند (ما در مورد اتومبیل صحبت می کنیم). اگرچه در اینجا باز هم با هزینه بسیار بالای آنها مواجه شدیم.

اما فناوری همیشه در حال پیشرفت است، علم ثابت نمی‌ماند. در نقطه ای، نفت تمام می شود و مردم باید به منبع انرژی جایگزین دیگری روی بیاورند. اما در حال حاضر، و، شاید، برای دهه های آینده، می توانیم با اطمینان بگوییم: انرژی با استفاده از هیدروژن خود هنوز بی سود است. تنها موارد استثنا شامل مواردی است که هیدروژن محصول جانبی برخی از فرآیندهای فنی دیگر است. البته برنامه های مختلفی برای حمایت و توسعه انرژی هیدروژنی امکان پذیر است، اما این امر مستلزم کمک شرکت های بزرگ و البته دولت است.

به عنوان نتیجه گیری

دشوار است که بگوییم چه نوع انرژی در آینده اصلی ترین خواهد شد - هیدروژن، همجوشی هسته ای، استفاده از گرانش و غیره. اما کارشناسان اطمینان می دهند که اولین رآکتورهای الکترولیز که قادر به رقابت با راکتورهای هسته ای مدرن هستند حداقل در بیست تا سی سال آینده ظاهر خواهند شد. برخی به طور کلی در این مورد تردید دارند. اما متخصصان واقعی معتقدند که ژنراتورهای هیدروژنی به زودی به موضوع تبدیل خواهند شد تکنولوژی پیشرفته، و نه خانگی از وسایل بداهه، که در بالا توضیح دادیم. این همه، زمستان گرمی داشته باشید!

اصل کار ژنراتورهای هیدروژنی برای اتومبیل‌ها بر اساس فرآیند الکترولیز است. این سیستم فقط هنگام رانندگی فعال می شود و از برق باتری برای تولید هیدروژن از آب استفاده می کند. هیدروژن در این حالت جمع نمی شود، یعنی گاز HHO تولید شده به سرعت وارد موتور می شود و با سوخت سنتی مخلوط می شود:

• بنزین؛
• سوخت دیزلی؛

مخلوط سوخت و هیدروژن با کارایی بیشتری می سوزد و در نتیجه مصرف سوخت و حجم آلاینده های منتشر شده در هوا کاهش می یابد.

این فناوری مدرن هیدروژن باعث کاهش مصرف سوخت 20 تا 60 درصد می شود و کاهش قابل توجهی در انتشار مواد زیر ایجاد می کند:

طبق دستورالعمل ما می توانید با دستان خود یک ژنراتور هیدروژن بسازید.

انتخاب الکترودها

به طور معمول، الکترودها از فلز یا گرافیت ساخته می شوند، بنابراین هدایت می شوند انرژی الکتریکیدر آب. مهم است که ماده ای را انتخاب کنید که با اکسیژن یا یک ماده محلول واکنش نشان ندهد، در غیر این صورت واکنش روی سطح کاتد (الکترود منفی) انجام می شود و آب آلوده می شود.

استفاده از الکترودهای نامناسب باعث کاهش حجم گاز تولید شده و فرسودگی بیش از حد الکترود می شود.

پروژه تولید هیدروژن

بسیار وجود دارد سیستم های ساده، برای تولید هیدروژن و اکسیژن از طریق الکترولیز آب استفاده می شود. نکته این است که برای به دست آوردن حجم کافی گاز، از فناوری بدون اضافی استفاده می شود مواد شیمیاییو فرسایش الکترود می توانید سعی کنید از مس الکترود بسازید، اما این ماده با آب واکنش می دهد و آلودگی های زیادی آزاد می کند، بنابراین این گزینه مناسب نیست.

مقدار گاز تولید شده متناسب با باری است که از آب می گذرد. بنابراین، هر چه جریان بیشتر باشد، گاز بیشتر است. برای این کار، فاصله بین الکترودها باید تا حد امکان کوچک باشد، اما حباب های گاز باید به راحتی بین آنها حرکت کنند.

مواد بشقاب

برای صفحات نیز توصیه می کنیم از فولاد ضد زنگ خوب استفاده کنید که کمترین خطر خوردگی را دارد. فولاد ضد زنگ الکتریسیته را به خوبی مس هدایت نمی کند، بنابراین صفحات الکترود از ورق هایی با ضخامت حدود 2 میلی متر ایجاد می شوند. این باعث کاهش مقاومت خواهد شد. هرچه کیفیت فلز بالاتر باشد، ساخت الکترود برای شما دشوارتر خواهد بود (برش مواد دشوارتر است).

ما توصیه می کنیم صفحات الکترود را لایه بندی کنید و فاصله بین آنها را می توان با استفاده از واشرهای نایلونی یا واشرهای ساخته شده از مواد دی الکتریک دیگر تنظیم کرد. صفحات باید در یک موقعیت متغیر قرار گیرند تا موارد مثبت با موارد منفی جایگزین شوند.

اتصال دهنده ها

بست ها نیز باید از فولاد ضد زنگ ساخته شوند تا مواد با یکدیگر مطابقت داشته باشند. مهم است که از تناسب محکم همه عناصر اطمینان حاصل شود که از جرقه زدن جلوگیری می کند. به یاد داشته باشید که شما با گاز قابل اشتعال سر و کار دارید.

در مورد خاص ما، ما یک سیستم از 16 صفحه با فاصله بین آنها حدود 1 میلی متر مونتاژ می کنیم. سطح بزرگتر، ضخامت صفحه و پیچ و مهره ها اجازه می دهد تا جریان های بالاتری از سیستم بدون حرارت دادن مقاومتی فلز عبور کنند. ظرفیت کل الکترودها وقتی در هوا اندازه گیری می شود -1nF است. این مجموعه از الکترودها را می توان به صورت ساده استفاده کرد آب لوله کشیتا 25A

الکترودهای جمع آوری گاز باید در داخل یک ظرف با اتصالات، درب و سایر اتصالات مهر و موم شده قرار داده شوند. ظرف در ابتدا باید مناسب مواد غذایی و مقاوم در برابر دمای بالا باشد.

اگر ظرف فلزی است، الکترودها باید به یک پایه پلاستیکی متصل شوند تا از آن جلوگیری شود مدار کوتاه. دو کانکتور در دو طرف اتصالات مسی و برنجی قابل نصب است که برای استخراج گاز استفاده می شود. اتصالات و کانکتورها با استفاده از درزگیر سیلیکونی محکم می‌شوند تا ظرف کاملاً مهر و موم شده باشد.

مراقب باش

گاز تولید شده مخلوط انفجاری هیدروژن و اکسیژن است، بنابراین باید با احتیاط زیاد استفاده شود. ظرف حاوی مقدار زیادی گاز است، احتمال آتش گرفتن آن وجود دارد و در صورت فشار بیش از حد ممکن است باعث انفجار شود. برای جلوگیری از انفجار گاز در داخل ژنراتور هیدروژن، لوله های ظرف باید به ظرف دیگری که نیمه پر از آب است متصل شوند. در صورت وجود آتش سوزی در خروجی، شعله به دستگاه نفوذ نمی کند. این وسیله ایمنی کاملا ضروری است و باید نصب شود.