Brint er et næsten perfekt brændstof til vores planet. Det eneste problem er, at det kun findes på planeten i kombination med andre stoffer. I sin rene form er brint på Jorden kun 0,00005%. I denne henseende er spørgsmålet om at designe brintgeneratorer meget relevant. Glem ikke, at brint er en endeløs energikilde, praktisk talt under vores fødder.
Indhold
Enheden og princippet om drift af brintgeneratoren
Hvordan det virker
Det klassiske apparat til fremstilling af brint omfatter et rør med lille diameter, ofte med et cirkulært tværsnit.Under det er specielle celler med elektrolyt. Selve aluminiumspartiklerne er placeret i den nederste beholder. Elektrolytten i dette tilfælde er kun egnet til den alkaliske type. En tank er installeret over fødepumpen, hvor kondensat opsamles. Nogle modeller bruger 2 pumper. Temperaturen styres direkte i cellerne.
Generatoren får gas fra vandet. Dens kvalitet påvirker direkte mængden af urenheder i det færdige produkt. Så hvis vand med en høj koncentration af fremmede ioner kommer ind i generatoren, skal det først passere gennem et deioniseringsfilter.
Her er, hvordan processen med at opnå gas foregår:
- Destillatet opdeles i oxygen (O) og brint (H) under elektrolyseprocessen.
- O2 kommer ind i fødetanken og undslipper derefter til atmosfæren som et biprodukt.
- H2 tilføres udskilleren, adskilt fra vandet, som derefter returnerer til forsyningstanken.
- Brint føres igen gennem en adskillelsesmembran, som ekstraherer den resterende ilt fra den og kommer derefter ind i det kromatografiske udstyr.
elektrolysemetode
Som nævnt ovenfor er der praktisk talt ingen sådanne uudtømmelige energikilder i verden som brint. Det skal ikke glemmes, at 2/3 af verdenshavet består af dette grundstof, og i hele universet optager H2 sammen med helium det største volumen. Men for at få ren brint skal du opdele vand i partikler, og det er ikke særlig nemt at gøre.
Forskere efter mange års tricks opfundet elektrolysemetode. Denne metode er baseret på at placere to metalplader tæt på hinanden i vand, som er forbundet med en højspændingskilde.Dernæst tilføres strøm – og et stort elektrisk potentiale bryder faktisk vandmolekylet i komponenter, hvorved der frigives 2 brintatomer (HH) og 1 oxygen (O).
Denne gas (HHO) blev opkaldt efter den australske videnskabsmand Yull Brown, som i 1974 patenterede skabelsen af en elektrolysator.
Stanley Meyer brændselscelle
En videnskabsmand fra USA, Stanley Meyer, opfandt en sådan installation, der ikke brugte et stærkt elektrisk potentiale, men strømme af en bestemt frekvens. Vandmolekylet svinger i takt med de skiftende elektriske impulser og går i resonans. Gradvist får det kraft, hvilket er nok til at adskille molekylet i komponenter. For en sådan påvirkning er strømme ti gange mindre end for driften af en standard elektrolyseenhed.
VIGTIG! Meyer betalte med livet for sin opfindelse. Han blev dræbt, ifølge rygter, efter ordre fra stormændene, da hans opfindelse kunne dræbe olieforretningen i opløbet. Ikke desto mindre er nogle af videnskabsmandens præstationer blevet bevaret, så hans samtidige har mulighed for at forsøge at lave sådanne enheder.
Fordele ved Browns gas som energikilde
- Vandet, hvorfra HHO er opnået, er til stede på vores planet i enorme mængder. Derfor er kilderne til brint praktisk talt uudtømmelige.
- Forbrændingen af Browns gas producerer vanddamp. Det kan re-kondenseres til en væske og bruges som råmateriale igen.
- Forbrændingen af HHO frigiver ingen skadelige stoffer til atmosfæren og danner ikke andre biprodukter end vand. Vi kan sige, at Browns gas er det mest miljøvenlige brændstof i verden.
- Ved brug af en brintgenerator frigives vanddamp.Dens mængde er nok til at opretholde en behagelig luftfugtighed i rummet i lang tid.
VIGTIG! Brint kan også opnås ved krakning - olieraffinering (frigiver gas som et biprodukt). Denne metode er billigere end ved elektrolyse, men der kan være vanskeligheder med at transportere gassen. Desuden er den gas, der produceres ved elektrolyse, meget renere end den, der produceres ved krakning.
Omfanget af brintgeneratoren
H2 er en moderne energibærer, der bruges aktivt i mange industriområder. Her er blot nogle få:
- produktion af hydrogenchlorid (HC)l;
- produktion af brændstof til raketkastere;
- produktion af ammoniak;
- metalforarbejdning og skæring på det;
- udvikling af gødning til forstæder;
- syntese af salpetersyre;
- skabelse af methylalkohol;
- fødevareindustri;
- produktion af saltsyre;
- oprettelse af "varmt gulv"-systemer.
Derudover er HHO blevet meget anvendelig i hverdagen, dog med forbehold. Først og fremmest bruges det til autonome varmesystemer. Derudover tilsættes Browns gas til benzin i et forsøg på at narre motoren og spare brændstof.
Begge sager har deres egne karakteristika. Så når du organiserer boligopvarmning, skal du tage højde for, at forbrændingstemperaturen for HHO er en størrelsesorden højere end metans. I denne forbindelse er det nødvendigt at købe en speciel dyr kedel med en varmebestandig dyse. Ellers vil ejeren og hans hus være i betydelig fare.
Hvad angår brugen af en generator i en bil, kan systemet nogle gange fungere - hvis det er designet korrekt. Men det er næsten umuligt at finde ideelle parametre eller en effektforstærkningsfaktor.Derudover er det ikke helt klart, hvor meget motorens levetid vil blive reduceret, og udskiftningen vil koste en pæn krone.
Hvad skal der til for at lave en brændselscelle derhjemme
At skabe en brintenhed derhjemme er ikke en let opgave. Du skal bevæbne dig ikke kun med en række værktøjer, men også med den relevante viden samt diagrammer.
Design af en brintgenerator: diagrammer og tegninger
Enheden består af en reaktor med installerede elektroder, en PWM-generator til strømforsyning, en vandtætning, ledninger og slanger, der forbinder strukturen. Til dato kendes flere skemaer af elektrolysatorer, hvor plader eller rør bruges som elektroder.
Tørelektrolyseapparater er også populære. I modsætning til den klassiske version er pladerne i denne enhed ikke placeret i en beholder med væske, men selve vandet ledes ind i mellemrummet mellem de flade elektroder.
Valget af materialer til konstruktion af en brintgenerator
For at lave en generator derhjemme er der ikke brug for specielle og usædvanlige værktøjer. Her er, hvad du skal forberede:
- hacksav til arbejde med metalprodukter;
- bore og bore til det;
- sæt skruenøgler;
- flade og slidsede skruetrækkere;
- vinkelsliber ("sliber") med en cirkel til skæring af metal;
- multimeter og flowmåler;
- lineal;
- markør.
DIY brintgenerator: instruktioner
Processen starter med skabelsen af en brintproduktionscelle. Med hensyn til dimensioner skal det være lidt mindre end de interne parametre for længden og bredden af generatorhuset. I højden er det 2/3 af hovedbygningens højde. Cellen er lavet af tekstolit eller plexiglas (vægtykkelse 5-7 mm).For at gøre dette skæres 5 plader i størrelse, hvorfra et rektangel er limet, og dets nederste del er ikke lukket af noget.
Ved hjælp af en kværn skæres elektrodeplader ud af en rustfri stålplade. I størrelse skal de være 10–20 mm mindre end sidevæggene.
VIGTIG! For at få nok HHO bør rustfrit stål slibes på begge sider.
I hver plade er det nødvendigt at bore 2 huller: for at tilføre vand til mellemrummet mellem elektroderne og for at fjerne Browns gas.
Armaturer til vandforsyning og gasudsugning indsættes i hardboard-væggene. Fugerne, hvor de blev fastgjort, behandles omhyggeligt med fugemasse. Knopper monteres i en af de gennemsigtige kropsdele, og derefter lægges elektroderne.
VIGTIG! Pladeelektrodernes plan skal være fladt, ellers kan elementerne forårsage kortslutning.
Pladerne løsnes fra reaktorens sider ved hjælp af o-ringe, som kan være lavet af silikone, paronit eller andet materiale. Efter at have lagt den sidste plade monteres en tætningsring, hvorefter generatoren lukkes med en anden hardboard-væg. Den resulterende struktur er fastgjort med skiver og møtrikker.
Generatoren er forbundet til en vandbeholder og en bobler ved hjælp af polyethylenslanger. Elektrodernes kontaktpuder er forbundet med hinanden, hvorefter der tilsluttes strøm til dem. Cellen strømforsynes af en PWM-generator.
Brint derhjemme: er der nogen fordel
Vi bemærker med det samme: det er urentabelt at bruge en brintgenerator til opvarmning af et hus.Du vil bruge mere elektricitet på at frigive ren H2, end du får energi ved at brænde den. Så for 1 kW varme bruges 2 kW elektricitet, det vil sige, der er ingen fordel. Nemmere at installere derhjemme nogen af el-kedler.
For at erstatte 1 liter benzin til en bil, skal der 4766 liter ren brint eller 7150 liter detonerende gas, hvoraf 1/3 er ilt. Indtil videre har selv de bedste hjerner i verden ikke udviklet en enhed, der er i stand til at levere en sådan ydeevne.
Vedligeholdelse af brintgeneratorer
Udstyret skal vedligeholdes omhyggeligt. Eksperter anbefaler at overholde følgende tips:
- ikke selv forbedre eller modificere generatoren, selvom du har en professionel ingeniørtegning;
- det anbefales at installere specielle temperatursensorer inde i varmeveksleren på udstyret, hvilket gør det muligt at kontrollere processen med overophedning af vand;
- afspærringsventiler kan monteres i brænderen og tilsluttes temperaturføleren. Dette vil gøre det muligt for apparatet at køle ordentligt af.
En selvfremstillet generator giver dig mulighed for at få brint, men den bruges hovedsageligt til eksperimenter og gassvejsning. For at opvarme en betydelig struktur er enhedens effektivitet simpelthen ikke nok. Og på samme tid bør man ikke glemme enhedens lave effektivitet samt besværet og omkostningerne ved at samle den.
Lignende artikler:
