Wasserstoff ist ein nahezu perfekter Brennstoff für unseren Planeten. Das einzige Problem ist, dass es auf dem Planeten nur in Kombination mit anderen Substanzen vorkommt. In seiner reinen Form hat Wasserstoff auf der Erde nur 0,00005 %. In diesem Zusammenhang ist die Frage der Konstruktion von Wasserstoffgeneratoren sehr relevant. Vergessen Sie nicht, dass Wasserstoff eine unerschöpfliche Energiequelle ist, praktisch unter unseren Füßen.
Inhalt
Das Gerät und das Funktionsprinzip des Wasserstoffgenerators
Wie es funktioniert
Die klassische Apparatur zur Erzeugung von Wasserstoff besteht aus einem Rohr mit kleinem Durchmesser, oft mit kreisförmigem Querschnitt.Darunter befinden sich spezielle Zellen mit Elektrolyt. Die Aluminiumpartikel selbst befinden sich im Untergefäß. Der Elektrolyt ist in diesem Fall nur für den alkalischen Typ geeignet. Über der Speisepumpe ist ein Behälter installiert, in dem das Kondensat gesammelt wird. Einige Modelle verwenden 2 Pumpen. Die Temperierung erfolgt direkt in den Zellen.
Der Generator gewinnt Gas aus dem Wasser. Seine Qualität wirkt sich direkt auf die Menge an Verunreinigungen im Endprodukt aus. Wenn also Wasser mit einer hohen Konzentration an Fremdionen in den Generator gelangt, muss es zuerst einen Entionisierungsfilter passieren.
So läuft der Prozess der Gasgewinnung ab:
- Das Destillat wird während des Elektrolyseprozesses in Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) gespalten.
- O2 gelangt in den Vorratsbehälter und entweicht dann als Nebenprodukt in die Atmosphäre.
- H2 wird dem Abscheider zugeführt, vom Wasser getrennt, das dann in den Vorratsbehälter zurückgeführt wird.
- Wasserstoff wird erneut durch eine Trennmembran geleitet, die ihm den restlichen Sauerstoff entzieht, und tritt dann in die chromatographische Ausrüstung ein.
Elektrolyseverfahren
Wie oben erwähnt, gibt es weltweit praktisch keine so unerschöpflichen Energiequellen wie Wasserstoff. Es sollte nicht vergessen werden, dass 2/3 des Weltozeans aus diesem Element bestehen und im gesamten Universum H2 zusammen mit Helium das größte Volumen einnimmt. Aber um reinen Wasserstoff zu erhalten, muss man Wasser in Partikel spalten, und das ist nicht sehr einfach.
Wissenschaftler haben nach vielen Jahren Tricks erfunden Elektrolyseverfahren. Dieses Verfahren basiert darauf, zwei Metallplatten nahe beieinander in Wasser zu legen, die an eine Hochspannungsquelle angeschlossen sind.Als nächstes wird Strom angelegt - und ein großes elektrisches Potential zerlegt das Wassermolekül tatsächlich in Bestandteile, wodurch 2 Wasserstoffatome (HH) und 1 Sauerstoff (O) freigesetzt werden.
Dieses Gas (HHO) wurde nach dem australischen Wissenschaftler Yull Brown benannt, der 1974 die Entwicklung eines Elektrolyseurs patentieren ließ.
Brennstoffzelle von Stanley Meyer
Ein Wissenschaftler aus den USA, Stanley Meyer, erfand eine solche Anlage, die kein starkes elektrisches Potential, sondern Ströme einer bestimmten Frequenz verwendete. Das Wassermolekül schwingt im Takt der wechselnden elektrischen Impulse und tritt in Resonanz. Allmählich gewinnt es an Kraft, die ausreicht, um das Molekül in seine Bestandteile zu zerlegen. Für einen solchen Aufprall sind die Ströme zehnmal kleiner als für den Betrieb einer Standard-Elektrolyseanlage.
WICHTIG! Meyer bezahlte seine Erfindung mit seinem Leben. Gerüchten zufolge wurde er auf Befehl der Magnaten getötet, da seine Erfindung das Ölgeschäft im Keim ersticken konnte. Trotzdem sind einige Errungenschaften des Wissenschaftlers erhalten geblieben, sodass seine Zeitgenossen die Möglichkeit haben, solche Geräte herzustellen.
Vorteile von Browns Gas als Energiequelle
- Das Wasser, aus dem HHO gewonnen wird, ist auf unserem Planeten in riesigen Mengen vorhanden. Dementsprechend sind die Wasserstoffquellen praktisch unerschöpflich.
- Bei der Verbrennung von Browns Gas entsteht Wasserdampf. Es kann wieder zu einer Flüssigkeit kondensiert und erneut als Rohstoff verwendet werden.
- Die Verbrennung von HHO setzt keine Schadstoffe in die Atmosphäre frei und bildet außer Wasser keine Nebenprodukte. Wir können sagen, dass Browns Gas der umweltfreundlichste Brennstoff der Welt ist.
- Bei der Verwendung eines Wasserstoffgenerators wird Wasserdampf freigesetzt.Seine Menge reicht aus, um für lange Zeit eine angenehme Luftfeuchtigkeit im Raum aufrechtzuerhalten.
WICHTIG! Wasserstoff kann auch durch Cracken gewonnen werden - Ölraffination (setzt Gas als Nebenprodukt frei). Dieses Verfahren ist billiger als die Gewinnung durch Elektrolyse, aber es kann zu Schwierigkeiten beim Transport des Gases kommen. Darüber hinaus ist das durch Elektrolyse erzeugte Gas viel sauberer als das durch Cracken erzeugte.
Der Umfang des Wasserstoffgenerators
H2 ist ein moderner Energieträger, der in vielen Industriebereichen aktiv genutzt wird. Hier sind nur einige:
- Produktion von Chlorwasserstoff (HC)l;
- Herstellung von Treibstoff für Raketenwerfer;
- Produktion von Ammoniak;
- Metallbearbeitung und Schneiden darauf;
- Entwicklung von Düngemitteln für Vorstadtgebiete;
- Synthese von Salpetersäure;
- Herstellung von Methylalkohol;
- Lebensmittelindustrie;
- Herstellung von Salzsäure;
- Schaffung von "Warm Floor" -Systemen.
Darüber hinaus ist HHO im Alltag sehr nützlich geworden, allerdings mit Einschränkungen. Zunächst wird es für autonome Heizsysteme verwendet. Darüber hinaus wird dem Benzin Browns Gas zugesetzt, um den Motor auszutricksen und Kraftstoff zu sparen.
Beide Fälle haben ihre eigenen Merkmale. Bei der Organisation der Hausheizung müssen Sie also berücksichtigen, dass die Verbrennungstemperatur von HHO um eine Größenordnung höher ist als die von Methan. In dieser Hinsicht ist es notwendig, einen speziellen teuren Kessel mit einer hitzebeständigen Düse zu kaufen. Andernfalls geraten der Besitzer und sein Haus in erhebliche Gefahr.
Bei der Verwendung eines Generators in einem Auto kann das System manchmal funktionieren - wenn es richtig ausgelegt ist. Aber es ist fast unmöglich, ideale Parameter oder einen Leistungsverstärkungsfaktor zu finden.Darüber hinaus ist nicht ganz klar, wie stark die Motorlebensdauer verkürzt wird, und sein Austausch wird einen hübschen Cent kosten.
Was benötigt wird, um eine Brennstoffzelle zu Hause herzustellen
Die Erstellung einer Wasserstoffanlage zu Hause ist keine leichte Aufgabe. Sie müssen sich nicht nur mit einer Reihe von Tools, sondern auch mit dem entsprechenden Wissen sowie Diagrammen ausrüsten.
Entwerfen eines Wasserstoffgenerators: Diagramme und Zeichnungen
Das Gerät besteht aus einem Reaktor mit eingebauten Elektroden, einem PWM-Generator zur Stromversorgung, einem Wasserschloss, Kabeln und Schläuchen, die die Struktur verbinden. Bis heute sind mehrere Schemata von Elektrolyseuren bekannt, bei denen Platten oder Rohre als Elektroden verwendet werden.
Beliebt sind auch Trockenelektrolysegeräte. Anders als bei der klassischen Variante werden bei dieser Einheit die Platten nicht in einen Behälter mit Flüssigkeit gestellt, sondern das Wasser selbst in den Spalt zwischen den Flachelektroden geleitet.
Die Materialauswahl für den Bau eines Wasserstoffgenerators
Um einen Generator zu Hause herzustellen, werden keine speziellen und ungewöhnlichen Werkzeuge benötigt. Hier ist, was Sie vorbereiten müssen:
- Bügelsäge zum Arbeiten mit Metallprodukten;
- bohren und bohren dafür;
- Satz Schraubenschlüssel;
- Flach- und Schlitzschraubendreher;
- Winkelschleifer ("Grinder") mit einem Kreis zum Schneiden von Metall;
- Multimeter und Durchflussmesser;
- Lineal;
- Marker.
DIY Wasserstoffgenerator: Anleitung
Der Prozess beginnt mit der Erstellung einer Wasserstoffproduktionszelle. In Bezug auf die Abmessungen sollte es etwas kleiner sein als die internen Parameter der Länge und Breite des Generatorgehäuses. In der Höhe beträgt es 2/3 der Höhe des Hauptgebäudes. Die Zelle besteht aus Textolit oder Plexiglas (Wandstärke 5-7 mm).Dazu werden 5 Platten zugeschnitten, aus denen ein Rechteck geklebt wird und dessen unterer Teil durch nichts verschlossen ist.
Mit einer Schleifmaschine werden Elektrodenplatten aus einem Edelstahlblech geschnitten. In der Größe sollten sie 10–20 mm kleiner sein als die Seitenwände.
WICHTIG! Um genügend HHO zu erhalten, sollte Edelstahl auf beiden Seiten geschliffen werden.
In jede Platte müssen 2 Löcher gebohrt werden: um den Raum zwischen den Elektroden mit Wasser zu versorgen und Browns Gas zu entfernen.
In die Hartfaserwände sind Armaturen für die Wasserversorgung und Gasentnahme eingelassen. Die Fugen, an denen sie befestigt wurden, werden sorgfältig mit Dichtmittel behandelt. In eines der durchsichtigen Körperteile werden Stollen eingebaut und dann die Elektroden verlegt.
WICHTIG! Die Ebene der Plattenelektroden muss eben sein, sonst können die Elemente einen Kurzschluss verursachen.
Die Platten werden mit Hilfe von O-Ringen, die aus Silikon, Paronit oder einem anderen Material bestehen können, von den Seiten des Reaktors gelöst. Nach dem Verlegen der letzten Platte wird ein Dichtungsring montiert, wonach der Generator mit einer zweiten Hartfaserwand verschlossen wird. Die resultierende Struktur wird mit Unterlegscheiben und Muttern befestigt.
Der Generator ist über Polyethylenschläuche mit einem Wassertank und einem Bubbler verbunden. Die Kontaktpads der Elektroden werden miteinander verbunden, wonach Strom an sie angeschlossen wird. Die Zelle wird von einem PWM-Generator mit Energie versorgt.
Wasserstoff zu Hause: Gibt es einen Vorteil?
Wir stellen gleich fest: Es ist unrentabel, einen Wasserstoffgenerator zum Heizen eines Hauses zu verwenden.Sie verbrauchen mehr Strom, um reines H2 freizusetzen, als Sie Energie gewinnen, wenn Sie es verbrennen. Für 1 kW Wärme werden also 2 kW Strom verbraucht, dh es gibt keinen Nutzen. Einfacher zu Hause zu installieren Elektroboiler.
Um 1 Liter Benzin für ein Auto zu ersetzen, werden 4766 Liter reiner Wasserstoff oder 7150 Liter Knallgas, davon 1/3 Sauerstoff, benötigt. Selbst die klügsten Köpfe der Welt haben bisher noch kein Gerät entwickelt, das eine solche Leistung erbringen kann.
Wartung von Wasserstoffgeneratoren
Die Ausrüstung muss sorgfältig gewartet werden. Experten raten, sich an folgende Tipps zu halten:
- Verbessern oder modifizieren Sie den Generator nicht selbst, selbst wenn Sie eine professionelle Konstruktionszeichnung haben;
- Es wird empfohlen, spezielle Temperatursensoren im Wärmetauscher des Geräts zu installieren, die es ermöglichen, den Prozess der Wasserüberhitzung zu steuern.
- Absperrventile können in den Brenner eingebaut und an den Temperaturfühler angeschlossen werden. Dadurch kann das Gerät richtig abkühlen.
Ein selbstgebauter Generator ermöglicht die Gewinnung von Wasserstoff, wird jedoch hauptsächlich für Experimente und Gasschweißen verwendet. Um eine beträchtliche Struktur zu erhitzen, reicht die Effizienz des Geräts einfach nicht aus. Gleichzeitig sollte man die geringe Effizienz des Geräts sowie den Aufwand und die Kosten für die Montage nicht vergessen.
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