Vety on melkein täydellinen polttoaine planeetallemme. Ainoa ongelma on, että sitä löytyy planeetalta vain yhdessä muiden aineiden kanssa. Puhtaassa muodossaan vetyä on maapallolla vain 0,00005 %. Tässä suhteessa vetygeneraattoreiden suunnittelukysymys on erittäin tärkeä. Älä unohda, että vety on loputon energialähde, käytännössä jalkojemme alla.
Sisältö
Vetygeneraattorin laite ja toimintaperiaate
Kuinka se toimii
Klassinen laite vedyn tuottamiseksi sisältää halkaisijaltaan pienen putken, jonka poikkileikkaus on usein pyöreä.Sen alla on erityiset kennot, joissa on elektrolyyttiä. Itse alumiinihiukkaset sijaitsevat alemmassa astiassa. Tässä tapauksessa elektrolyytti sopii vain alkaliselle tyypille. Syöttöpumpun yläpuolelle asennetaan säiliö, johon kondenssivesi kerätään. Joissakin malleissa on 2 pumppua. Lämpötilaa säädetään suoraan kennoissa.
Generaattori saa kaasua vedestä. Sen laatu vaikuttaa suoraan valmiin tuotteen epäpuhtauksien määrään. Joten jos vettä, jossa on suuri pitoisuus vieraita ioneja, tulee generaattoriin, sen on ensin läpäistävä deionisaatiosuodatin.
Näin kaasun hankintaprosessi tapahtuu:
- Tisle hajoaa hapeksi (O) ja vedyksi (H) elektrolyysiprosessin aikana.
- O2 tulee syöttösäiliöön ja poistuu sitten ilmakehään sivutuotteena.
- H2 syötetään erottimeen erotettuna vedestä, joka sitten palaa syöttösäiliöön.
- Vety johdetaan uudelleen erotuskalvon läpi, joka erottaa siitä jäljellä olevan hapen ja menee sitten kromatografiseen laitteistoon.
elektrolyysimenetelmä
Kuten edellä mainittiin, maailmassa ei käytännössä ole sellaisia ehtymättömiä energialähteitä kuin vety. Ei pidä unohtaa, että 2/3 maailman valtamerestä koostuu tästä alkuaineesta, ja koko maailmankaikkeudessa H2:lla on heliumin kanssa suurin tilavuus. Mutta puhtaan vedyn saamiseksi sinun on jaettava vesi hiukkasiksi, ja tämä ei ole kovin helppoa.
Tiedemiehet keksivät monien vuosien temppuja elektrolyysimenetelmä. Tämä menetelmä perustuu siihen, että kaksi metallilevyä asetetaan lähelle toisiaan veteen, jotka on kytketty korkeajännitelähteeseen.Seuraavaksi syötetään tehoa - ja suuri sähköpotentiaali itse asiassa hajottaa vesimolekyylin komponenteiksi, minkä seurauksena vapautuu 2 vetyatomia (HH) ja 1 happi (O).
Tämä kaasu (HHO) on nimetty australialaisen tiedemiehen Yull Brownin mukaan, joka vuonna 1974 patentoi elektrolysaattorin luomisen.
Stanley Meyerin polttokenno
Yhdysvaltalainen tiedemies Stanley Meyer keksi sellaisen asennuksen, joka ei käyttänyt vahvaa sähköpotentiaalia, vaan tietyn taajuuden virtoja. Vesimolekyyli värähtelee ajassa muuttuvien sähköimpulssien mukana ja siirtyy resonanssiin. Vähitellen se saa tehoa, joka riittää erottamaan molekyylin komponenteiksi. Tällaisessa törmäyksessä virrat ovat kymmenen kertaa pienempiä kuin tavallisen elektrolyysiyksikön toiminnassa.
TÄRKEÄ! Meyer maksoi hengellään keksinnöstään. Hänet tapettiin huhujen mukaan magnaattien käskystä, koska hänen keksintönsä saattoi tappaa öljybisneksen heti alkuunsa. Siitä huolimatta osa tiedemiehen saavutuksista on säilynyt, joten hänen aikalaisensa on mahdollisuus yrittää valmistaa tällaisia laitteita.
Brownin kaasun edut energialähteenä
- Vettä, josta HHO saadaan, on planeetallamme valtavia määriä. Näin ollen vedyn lähteet ovat käytännössä ehtymättömiä.
- Brownin kaasun palaminen tuottaa vesihöyryä. Se voidaan tiivistää uudelleen nesteeksi ja käyttää uudelleen raaka-aineena.
- HHO:n palaminen ei vapauta haitallisia aineita ilmakehään eikä muodosta muita sivutuotteita kuin vettä. Voimme sanoa, että Brownin kaasu on maailman ympäristöystävällisin polttoaine.
- Vetygeneraattoria käytettäessä vapautuu vesihöyryä.Sen määrä riittää ylläpitämään mukavan kosteuden huoneessa pitkään.
TÄRKEÄ! Vetyä voidaan saada myös krakkauksella - öljynjalostus (vapauttaa kaasua sivutuotteena). Tämä menetelmä on halvempi kuin elektrolyysillä saaminen, mutta kaasun kuljettamisessa voi olla vaikeuksia. Lisäksi elektrolyysin tuottama kaasu on paljon puhtaampaa kuin krakkauksen tuottama kaasu.
Vetygeneraattorin laajuus
H2 on moderni energian kantaja, jota käytetään aktiivisesti monilla teollisuusalueilla. Tässä vain muutama:
- vetykloridin (HC)l tuotanto;
- polttoaineen tuotanto raketinheittimiä varten;
- ammoniakin tuotanto;
- metallin käsittely ja leikkaus;
- lannoitteiden kehittäminen esikaupunkialueille;
- typpihapon synteesi;
- metyylialkoholin luominen;
- Ruokateollisuus;
- suolahapon tuotanto;
- "lämmin lattia" -järjestelmien luominen.
Lisäksi HHO:sta on tullut erittäin hyödyllistä jokapäiväisessä elämässä, kuitenkin varauksin. Ensinnäkin sitä käytetään autonomisissa lämmitysjärjestelmissä. Lisäksi Brownin kaasua lisätään bensiiniin yrittäen huijata moottoria ja säästää polttoainetta.
Molemmilla tapauksilla on omat ominaisuutensa. Joten kodin lämmitystä järjestettäessä on otettava huomioon, että HHO:n palamislämpötila on suuruusluokkaa korkeampi kuin metaanin. Tältä osin on tarpeen ostaa erityinen kallis kattila, jossa on lämmönkestävä suutin. Muuten omistaja ja hänen talonsa ovat huomattavassa vaarassa.
Mitä tulee generaattorin käyttöön autossa, järjestelmä voi joskus toimia - jos se on suunniteltu oikein. Mutta on lähes mahdotonta löytää ihanteellisia parametreja tai tehonvahvistuskerrointa.Lisäksi ei ole täysin selvää, kuinka paljon moottorin käyttöikä lyhenee, ja sen vaihtaminen maksaa melko pennin.
Mitä tarvitaan polttokennon tekemiseen kotona
Vetyyksikön luominen kotona ei ole helppo tehtävä. Sinun on varustettava itsesi paitsi useilla työkaluilla, myös asiaankuuluvilla tiedoilla sekä kaavioilla.
Vetygeneraattorin suunnittelu: kaaviot ja piirustukset
Laite koostuu reaktorista asennetuilla elektrodeilla, PWM-generaattorista virransyöttöä varten, vesitiivisteestä, johdot ja letkut, jotka yhdistävät rakennetta. Tähän mennessä tunnetaan useita elektrolyysijärjestelmiä, joissa elektrodeina käytetään levyjä tai putkia.
Kuivaelektrolyysilaitteet ovat myös suosittuja. Toisin kuin klassisessa versiossa, tässä laitteessa levyjä ei aseteta nestesäiliöön, vaan itse vesi johdetaan litteiden elektrodien väliseen rakoon.
Materiaalien valinta vetygeneraattorin rakentamiseen
Generaattorin valmistamiseksi kotona ei tarvita erityisiä ja epätavallisia työkaluja. Tässä on mitä sinun tulee valmistaa:
- rautasaha metallituotteiden käsittelyyn;
- pora ja porat sitä varten;
- sarja jakoavaimia;
- litteät ja uralliset ruuvimeisselit;
- kulmahiomakone ("hiomakone"), jossa on ympyrä metallin leikkaamiseen;
- yleismittari ja virtausmittari;
- viivotin;
- merkki.
DIY vetygeneraattori: ohjeet
Prosessi alkaa vedyn tuotantosolun luomisella. Mittojen suhteen sen tulisi olla hieman pienempi kuin generaattorikotelon pituuden ja leveyden sisäiset parametrit. Korkeudeltaan se on 2/3 päärakennuksen korkeudesta. Kenno on valmistettu tekstioliitista tai pleksilasista (seinämäpaksuus 5-7 mm).Tätä varten leikataan 5 levyä mittoihin, joista suorakulmio liimataan ja sen alaosaa ei suljeta millään.
Hiomakoneella leikataan elektrodilevyt ruostumattomasta teräslevystä. Niiden tulee olla kooltaan 10–20 mm pienempiä kuin sivuseinät.
TÄRKEÄ! Riittävän HHO:n saamiseksi ruostumaton teräs tulee hioa molemmilta puolilta.
Jokaiseen levyyn on porattava 2 reikää: veden syöttämiseksi elektrodien väliseen tilaan ja Brownin kaasun poistamiseen.
Veden ja kaasun poiston liittimet asetetaan kovalevyseiniin. Liitokset, joihin ne kiinnitettiin, käsitellään huolellisesti tiivisteaineella. Nastat asennetaan yhteen läpinäkyvistä runko-osista, ja sitten elektrodit asetetaan.
TÄRKEÄ! Levyelektrodien tason tulee olla tasainen, muuten elementit voivat aiheuttaa oikosulun.
Levyt irrotetaan reaktorin sivuilta O-renkailla, jotka voivat olla silikonia, paroniittia tai muuta materiaalia. Kun viimeinen levy on asetettu, asennetaan tiivisterengas, jonka jälkeen generaattori suljetaan toisella kovalevyseinällä. Tuloksena oleva rakenne kiinnitetään aluslevyillä ja muttereilla.
Generaattori on yhdistetty vesisäiliöön ja kuplituslaitteeseen polyeteeniletkujen avulla. Elektrodien kosketuslevyt on kytketty toisiinsa, minkä jälkeen niihin kytketään virta. Kenno saa virtaa PWM-generaattorilta.
Vety kotona: onko siitä mitään hyötyä
Huomaamme heti: on kannattamatonta käyttää vetygeneraattoria talon lämmittämiseen.Käytät enemmän sähköä puhtaan H2:n vapauttamiseen kuin saat energiaa sen polttamisesta. Joten 1 kW lämpöä kohden kuluu 2 kW sähköä, eli siitä ei ole hyötyä. Helpompi asentaa kotiin mikä tahansa sähkökattilat.
Auton 1 litran bensiinin korvaamiseen tarvitaan 4766 litraa puhdasta vetyä tai 7150 litraa räjähtävää kaasua, josta 1/3 on happea. Toistaiseksi edes maailman parhaat mielet eivät ole kehittäneet yksikköä, joka pystyisi tuottamaan tällaista suorituskykyä.
Vetygeneraattoreiden huolto
Laitteita tulee huoltaa huolellisesti. Asiantuntijat neuvovat noudattamaan seuraavia vinkkejä:
- älä paranna tai muokkaa generaattoria itse, vaikka sinulla olisi ammattimainen suunnittelupiirustus;
- on suositeltavaa asentaa erityiset lämpötila-anturit lämmönvaihtimen sisään laitteisiin, joiden avulla voidaan ohjata veden ylikuumenemisprosessia;
- sulkuventtiilit voidaan asentaa polttimeen ja liittää lämpötila-anturiin. Näin laite jäähtyy kunnolla.
Itse tehdyn generaattorin avulla voit saada vetyä, mutta sitä käytetään pääasiassa kokeisiin ja kaasuhitsaukseen. Huomattavan rakenteen lämmittämiseksi laitteen tehokkuus ei yksinkertaisesti riitä. Ja samaan aikaan ei pidä unohtaa laitteen alhaista tehokkuutta sekä sen kokoamisen vaivaa ja kustannuksia.
Samanlaisia artikkeleita:
