Световните запаси от петрол са изчерпани и учените се опитват да намерят заместител на бензина. Един от неизчерпаемите източници на енергия е водородът. Освен това е екологично чист, което е от голямо значение в съвременните условия. Днес вече има работещи водородни генератори, например в автомобилната индустрия. Най-добри резултати постигнаха инженерите на японската компания Toyota, които създадоха работещ прототип на автомобила.
Принцип на работа
Водородът може да се използва за отопление на домове или като гориво за превозни средства. В първия случай може да се постигне добра ефективност поради високата топлопроводимост на веществото. По време на реакцията на окисляване един кислороден атом ще се комбинира с два водородни атома, което води до образуването на вода. В същото време се генерира приблизително 3 пъти повече топлина в сравнение с изгарянето на природен газ.
Сред всички източници на енергия, известни на науката днес , именно това вещество трябва да се счита за най-обещаващото - две трети от световните океани на дъното на планетата са съставени от това вещество и само хелий може да се конкурира с водорода при разпределението на Вселената. По този начин двигателят, работещ на това гориво, може да се счита за най-добрия.
Има обаче доста сериозен проблем - за да се получи чист водород, е необходимо да се разгради водата и това не е най-лесният процес. Днес учените смятат, че най-лесният начин за разграждане на водните молекули е използването на електролиза. Този процес е известен на всички от училищния курс по физика: напрежението с висок електрически потенциал буквално разгражда молекулите на водата в съставни елементи.
Резултатът е газ с HHO формула с калоричност 121 MJ / kg. Той е кръстен на физика Дж. Браун и не отделя вредни вещества по време на горенето. Особеността на веществото е, че за неговото използване е възможно да се използват същите контейнери, които се използват днес като котли за метан или пропан. Трябва обаче да се вземат допълнителни предпазни мерки, тъй като кафявият газ е силна експлозивна смес.
Водородният генератор за автомобил се състои от два основни елемента:
- клетка.
- rezeevuara.
В запечатания контейнер на устройството има двойки електродни плочи и той е оборудван с тръба за изход за газ, клеми, предпазен клапан, водна брава и шийка за пълнене на вода. Този дизайн позволява да се елиминира процесът на разпространение на обратното изгаряне на Браун газ и да се постигне изгаряне на водород само на изхода на горелката.
Но използването на класически хидролизатор е неизгодно, тъй като включва значително потребление на електрическа енергия. Въпреки това беше открит изход от тази ситуация - токове с определена честота. В резултат молекулите на водата влизат в резонанс с електрически импулси и се разделят на компоненти. Сглобявайки такова устройство, можете сами да получите гориво от водата.
Обхват и предимства
Към днешна дата описаният дизайн на електролизатора е толкова познато устройство, колкото и плазмената резачка. Трябва да се отбележи, че първоначално водородният генератор се използва доста активно за заваряване. Днес ситуацията се промени и газът на Браун може да се използва за решаване на следните проблеми:
Намалява се консумацията на традиционно гориво в автомобилния транспорт.- Намалява се количеството на вредните емисии и се повишава ефективността на старите котелни.
- Добрата икономия на гориво се постига в ТЕЦ.
- Преносимите инсталации могат да се използват в ежедневието, например за отопление на вода или готвене.
- Използва се за създаване на по-ефективни и екологични централи.
Предимствата на използването на газовете на Браун са очевидни: достатъчно е да си припомним запасите на веществото и неговата екологичност.
Препоръки за производство
Познавайки технологията за производство на водородно гориво и притежаващи определени умения, можете сами да си направите водороден генератор у дома. Днес има няколко работещи схеми, които ви позволяват да създадете такава инсталация. Освен това, за разлика от класическото устройство, в домашен електрод електродите не се поставят в контейнер с вода, а самата течност навлиза в пролуките между плочите. Преди да започнете работа по производството на водородна инсталация със собствените си ръце, трябва внимателно да изучите чертежите.
Избор на материал
Най-често домашните майстори се сблъскват с проблема с избора на електроди. Със създаването на горивна клетка ситуацията се опростява и днес има два основни типа водородни генератори - „мокър“ и „сух“. За да създадете първия, можете да използвате всеки контейнер, който има достатъчен запас от безопасност и херметичност. Корпусът на батерията в стар стил за лек автомобил може да се счита за най-добрият избор.
Ако е възможно, по-добре е сами да направите кутията от неръждаема стомана, но това ще доведе до увеличаване на цената на единицата. Изработена е домашна горивна клетка от „сух“ тип от плексиглас с дебелина най-малко 10 см, а също така ще се изискват силиконови пръстеновидни уплътнения.
Най-добрите електроди са плочи (тръби) от неръждаема стомана. По принцип може да се използва и черният метал, но той бързо корозира и такива електроди изискват честа подмяна. Ситуацията е напълно различна, когато се използват високо въглеродни сплави, легирани с хром. Пример за такъв материал е 316L неръждаема стомана.
Когато използвате тръби, те трябва да бъдат избрани така, че при инсталирането на един елемент в друг да има празнина не повече от един милиметър между тях. Не по-малко важна част от водородния генератор за автомобил е PWM генераторът. Благодарение на правилно сглобената схема на окабеляване е възможно да се регулира честотата на тока и без това не е възможно да се произвежда водород.
За да създадете воден капак (балон), можете да използвате всеки контейнер с достатъчен индикатор за стегнатост. В същото време е препоръчително да го оборудвате с капак, който се затваря плътно, но ако НПО изгори вътре, той веднага ще бъде откъснат. За да се предотврати връщането на Браун газ в горивната клетка, се препоръчва да се монтира прекъсване между водната брава и клетката.
Монтаж на устройство
За да създадете кислороден генератор, е по-добре да изберете "суха" горивна клетка, а електродите трябва да бъдат от неръждаема стомана. Именно тя е най-популярна сред домашните майстори. Важно е също да се придържате към определена последователност от действия:
Според размера на генератора е необходимо да се изрежат плочи от органично стъкло или органит, които ще се използват като странични стени. Оптималните размери за горивната клетка са 150x150 или 250x250 mm.- В частите на тялото е необходимо да се пробият дупки за монтиране на фитинги за течност, един за НПО и 4 крепежни елементи.
- Електродите са изработени от стомана 316L, чийто размер трябва да бъде с 10-20 мм по-малък в сравнение със страничните стени. В един от ъглите на всеки електрод е необходимо да се направи контактна подложка за свързването им в групи, както и за свързване към източник на енергия.
- За да увеличите количеството кафяв газ, произведен в електрическия генератор, електродите трябва да бъдат обработени с шкурка от всяка страна.
- В плочите се пробиват дупки с диаметър 6 мм (водоснабдяване) и 8-10 мм (изход за газ). При изчисляване на местата на пробиване трябва да се вземе предвид местоположението на дюзите.
- Първо, фитингите са монтирани в плексигласовите плочи и са добре запечатани.
- В една от частите на тялото са монтирани шпилки, след което се поставят електроди.
- Електродните плочи се отделят от страничните стени с уплътнения от паронит или силикон. По същия начин е необходимо да се изолират самите електроди.
- След инсталиране на последния електрод, уплътнителните пръстени се монтират и генераторът се затваря от втора стена. Самият дизайн е закрепен с гайки и шайби. В този момент е изключително важно да се следи равномерността на затягането на крепежните елементи и да се предотвратят изкривявания.
- Горивната клетка е свързана към контейнер с течност и водна брава.
- След свързване на групите електроди в съответствие с техния полюс, генераторът е свързан към PWM генератора.
След приключване на всички монтажни работи, устройството трябва да се регулира. Особено внимание при създаването на домашно звено трябва да се обърне на безопасността, тъй като в случай на безотговорно отношение НПО газ може да избухне.