El hidrógeno es un combustible casi perfecto para nuestro planeta. El único problema es que se encuentra en el planeta solo en combinación con otras sustancias. En su forma pura, el hidrógeno en la Tierra es solo 0.00005%. En este sentido, el tema del diseño de generadores de hidrógeno es muy relevante. No olvides que el hidrógeno es una fuente inagotable de energía, prácticamente bajo nuestros pies.
Contenido
- 1 El dispositivo y el principio de funcionamiento del generador de hidrógeno.
- 2 El alcance del generador de hidrógeno.
- 3 Lo que se necesita para hacer una pila de combustible en casa
- 4 Generador de hidrógeno de bricolaje: instrucciones
- 5 Hidrógeno en casa: ¿tiene algún beneficio?
- 6 Mantenimiento de generadores de hidrógeno
El dispositivo y el principio de funcionamiento del generador de hidrógeno.
Cómo funciona
El aparato clásico para generar hidrógeno incluye un tubo de pequeño diámetro, a menudo con una sección transversal circular.Debajo hay celdas especiales con electrolito. Las propias partículas de aluminio se encuentran en el recipiente inferior. El electrolito en este caso es adecuado solo para el tipo alcalino. Se instala un tanque encima de la bomba de alimentación, donde se recoge el condensado. Algunos modelos usan 2 bombas. La temperatura se controla directamente en las celdas.
El generador obtiene gas del agua. Su calidad afecta directamente la cantidad de impurezas en el producto terminado. Entonces, si el agua con una alta concentración de iones extraños ingresa al generador, primero deberá pasar a través de un filtro de desionización.
Así es como ocurre el proceso de obtención de gas:
- El destilado se divide en oxígeno (O) e hidrógeno (H) durante el proceso de electrólisis.
- El O2 ingresa al tanque de alimentación y luego escapa a la atmósfera como subproducto.
- El H2 se suministra al separador, separado del agua, que luego regresa al tanque de suministro.
- El hidrógeno se vuelve a pasar a través de una membrana de separación, que extrae el oxígeno restante y luego ingresa al equipo cromatográfico.
método de electrólisis
Como se mencionó anteriormente, prácticamente no existen fuentes de energía tan inagotables en el mundo como el hidrógeno. No hay que olvidar que 2/3 del Océano Mundial está formado por este elemento, y en todo el Universo, el H2, junto con el helio, ocupa el mayor volumen. Pero para obtener hidrógeno puro, es necesario dividir el agua en partículas, y esto no es muy fácil de hacer.
Científicos después de muchos años de trucos inventados método de electrólisis. Este método se basa en colocar dos placas de metal una cerca de la otra en agua, las cuales están conectadas a una fuente de alto voltaje.A continuación, se aplica energía, y un gran potencial eléctrico descompone la molécula de agua en componentes, como resultado de lo cual se liberan 2 átomos de hidrógeno (HH) y 1 de oxígeno (O).
Este gas (HHO) lleva el nombre del científico australiano Yull Brown, quien en 1974 patentó la creación de un electrolizador.
Celda de combustible de Stanley Meyer
Un científico de los EE. UU., Stanley Meyer, inventó una instalación de este tipo que no usaba un fuerte potencial eléctrico, sino corrientes de cierta frecuencia. La molécula de agua oscila al compás de los impulsos eléctricos cambiantes y entra en resonancia. Gradualmente, gana poder, que es suficiente para separar la molécula en componentes. Para tal impacto, las corrientes son diez veces menores que para el funcionamiento de una unidad de electrólisis estándar.
IMPORTANTE! Meyer pagó con su vida por su invento. Fue asesinado, según los rumores, por orden de los magnates, ya que su invento podría acabar con el negocio petrolero de raíz. Sin embargo, algunos de los logros del científico se han conservado, por lo que sus contemporáneos tienen la oportunidad de intentar fabricar tales dispositivos.
Beneficios del gas de Brown como fuente de energía
- El agua de la que se obtiene el HHO está presente en nuestro planeta en cantidades ingentes. En consecuencia, las fuentes de hidrógeno son prácticamente inagotables.
- La combustión del gas de Brown produce vapor de agua. Se puede volver a condensar en un líquido y volver a utilizar como materia prima.
- La combustión de HHO no libera sustancias nocivas a la atmósfera y no forma subproductos distintos del agua. Podemos decir que el gas de Brown es el combustible más ecológico del mundo.
- Cuando se utiliza un generador de hidrógeno, se libera vapor de agua.Su cantidad es suficiente para mantener una humedad confortable en la habitación durante mucho tiempo.
IMPORTANTE! El hidrógeno también se puede obtener por craqueo - refinación de petróleo (libera gas como subproducto). Este método es más económico que la obtención por electrólisis, pero puede haber dificultades en el transporte del gas. Además, el gas producido por electrólisis es mucho más limpio que el producido por craqueo.
El alcance del generador de hidrógeno.
El H2 es un portador de energía moderno que se utiliza activamente en muchas áreas industriales. Aquí hay algunos:
- producción de cloruro de hidrógeno (HC)l;
- producción de combustible para lanzacohetes;
- producción de amoníaco;
- procesamiento y corte de metales;
- desarrollo de fertilizantes para áreas suburbanas;
- síntesis de ácido nítrico;
- creación de alcohol metílico;
- industria de alimentos;
- producción de ácido clorhídrico;
- creación de sistemas de "suelo cálido".
Además, HHO se ha vuelto muy útil en la vida cotidiana, sin embargo, con reservas. En primer lugar, se utiliza para sistemas de calefacción autónomos. Además, el gas de Brown se agrega a la gasolina en un intento de engañar al motor y ahorrar combustible.
Ambos casos tienen sus propias características. Entonces, al organizar la calefacción del hogar, debe tener en cuenta que la temperatura de combustión de HHO es un orden de magnitud más alta que la del metano. En este sentido, es necesario comprar una caldera cara especial con una boquilla resistente al calor. De lo contrario, el propietario y su casa correrán un peligro considerable.
En cuanto al uso de un generador en un automóvil, a veces el sistema puede funcionar, si está diseñado correctamente. Pero es casi imposible encontrar parámetros ideales o un factor de ganancia de potencia.Además, no está del todo claro cuánto se reducirá la vida útil del motor, y su reemplazo costará bastante dinero.
Lo que se necesita para hacer una pila de combustible en casa
Crear una unidad de hidrógeno en casa no es tarea fácil. Debe armarse no solo con una serie de herramientas, sino también con el conocimiento relevante, así como con diagramas.
Diseño de un generador de hidrógeno: diagramas y dibujos.
El dispositivo consta de un reactor con electrodos instalados, un generador PWM para el suministro de energía, un sello de agua, cables y mangueras que conectan la estructura. Hasta la fecha se conocen varios esquemas de electrolizadores, donde se utilizan placas o tubos como electrodos.
Los dispositivos de electrólisis seca también son populares. A diferencia de la versión clásica, en esta unidad, las placas no se colocan en un recipiente con líquido, sino que el agua misma se dirige al espacio entre los electrodos planos.
La elección de los materiales para la construcción de un generador de hidrógeno.
Para hacer un generador en casa, no se necesitan herramientas especiales e inusuales. Esto es lo que necesitas preparar:
- sierra para metales para trabajar con productos metálicos;
- taladra y taladra para ello;
- juego de llaves;
- destornilladores planos y ranurados;
- amoladora angular ("amoladora") con un círculo para cortar metal;
- multímetro y caudalímetro;
- gobernante;
- marcador.
Generador de hidrógeno de bricolaje: instrucciones
El proceso comienza con la creación de una celda de producción de hidrógeno. En términos de dimensiones, debe ser un poco menor que los parámetros internos de la longitud y el ancho de la carcasa del generador. En altura, es 2/3 de la altura del edificio principal. La celda está hecha de textolita o plexiglás (espesor de pared 5-7 mm).Para hacer esto, se cortan 5 placas a medida, de las cuales se pega un rectángulo, y su parte inferior no está cerrada por nada.
Usando un molinillo, las placas de electrodos se cortan de una lámina de acero inoxidable. En tamaño, deben ser de 10 a 20 mm más pequeños que las paredes laterales.
IMPORTANTE! Para obtener suficiente HHO, el acero inoxidable debe lijarse por ambos lados.
En cada placa, se requiere perforar 2 agujeros: para suministrar agua al espacio entre los electrodos y para eliminar el gas de Brown.
Los accesorios para el suministro de agua y la extracción de gas se insertan en las paredes de tableros duros. Las juntas donde se unieron se tratan cuidadosamente con sellador. Se instalan espárragos en una de las partes transparentes del cuerpo y luego se colocan los electrodos.
IMPORTANTE! El plano de los electrodos de la placa debe ser plano, de lo contrario los elementos pueden provocar un cortocircuito.
Las placas se separan de los lados del reactor mediante juntas tóricas, que pueden ser de silicona, paronita u otro material. Después de colocar la última placa, se monta un anillo de sellado, después de lo cual el generador se cierra con una segunda pared de tableros duros. La estructura resultante se sujeta con arandelas y tuercas.
El generador está conectado a un tanque de agua y un borboteador mediante mangueras de polietileno. Las almohadillas de contacto de los electrodos están interconectadas, después de lo cual se les conecta la alimentación. La celda es energizada por un generador PWM.
Hidrógeno en casa: ¿tiene algún beneficio?
Notamos de inmediato: no es rentable usar un generador de hidrógeno para calentar una casa.Gastará más electricidad liberando H2 puro que la energía que obtendrá al quemarlo. Entonces, por 1 kW de calor, se gastan 2 kW de electricidad, es decir, no hay beneficio. Más fácil de instalar en casa cualquiera de calderas electricas.
Para sustituir 1 litro de gasolina de un coche se necesitarán 4766 litros de hidrógeno puro o 7150 litros de gas detonante, de los cuales 1/3 es oxígeno. Hasta ahora, ni las mejores mentes del mundo han desarrollado una unidad capaz de ofrecer tal rendimiento.
Mantenimiento de generadores de hidrógeno
El equipo debe ser cuidadosamente mantenido. Los expertos aconsejan seguir los siguientes consejos:
- no mejore ni modifique el generador usted mismo, incluso si tiene un dibujo de ingeniería profesional;
- se recomienda instalar sensores de temperatura especiales dentro del intercambiador de calor en el equipo, lo que permitirá controlar el proceso de sobrecalentamiento del agua;
- Las válvulas de cierre pueden instalarse en el quemador y conectarse al sensor de temperatura. Esto permitirá que el aparato se enfríe adecuadamente.
Un generador de fabricación propia le permite obtener hidrógeno, pero se usa principalmente para experimentos y soldadura de gas. Para calentar una estructura considerable, la eficiencia del dispositivo simplemente no es suficiente. Y al mismo tiempo, no se debe olvidar la baja eficiencia del dispositivo, así como la molestia y el costo de ensamblarlo.
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