Wetenschappers van Harvard slaagden erin om metallische waterstof te verkrijgen

Waterstof is het meest voorkomende chemische element in de natuur, aangezien het ongeveer 90% uitmaakt van de totale massa van alle elementen in het universum. Tegelijkertijd komt het praktisch niet voor in zijn pure vorm. Vaker is het te vinden in de samenstelling van verschillende chemische verbindingen. Ondertussen kan het een uitstekende milieuvriendelijke en onschadelijke brandstof zijn voor de opwekking van energie. Zo kan zelfs uw eigen huis verwarmd worden met waterstof. Bijzonder bemoedigend is het feit dat waterstofbrandstof kan worden gebruikt als je een eenvoudige gasboiler ombouwt naar een waterstofboiler. Het grootste probleem blijft echter: waar haal je pure waterstof? Het is niet vrij verkrijgbaar, je kunt het niet kopen. De enige uitweg is een waterstofgenerator voor thuis. Gelukkig kun je hem zelf in elkaar zetten of kant-en-klaar aanschaffen. Het blijft alleen om te beslissen over het type generator, dat verschilt afhankelijk van hoe waterstof wordt verkregen.

Zuivere waterstof verkrijgen

Water elektrolyse
Waterstof kan op verschillende manieren worden verkregen. Hier zijn er slechts een paar, die het meest toegankelijk en gebruikelijk zijn:

• Water elektrolyse. De meest effectieve manier is op hoge temperatuur.
• Chemische reactie van water en aluminium-gallium-legering.
• Waterstofproductie tijdens verwerking op hoge temperatuur van kolen en hout.
• Recycling van huisvuil en huishoudelijk afval.
• Het vrijkomen van waterstof door de verwerking van biomassa (mest, hooi, algen en ander landbouwafval).

De meeste methoden zijn gebaseerd op het gebruik van hoge temperaturen en zijn helaas niet toepasbaar in een gewoon huishouden. Er zijn echter verschillende manieren om waterstof in huis te halen.

Elektrolytische waterstof

De meest betaalbare en meest voorkomende manier om thuis waterstof te produceren, is door middel van de waterelektrolysereactie. Een speciaal apparaat, een elektrolyser genaamd, is redelijk gemakkelijk verkrijgbaar op de markt. Tegelijkertijd zijn er onder de fabrikanten zowel vooraanstaande reuzen (bijvoorbeeld Honda) als kleine fabrikanten uit China of de GOS-landen. En als er in het geval van de eerste geen twijfel bestaat over de kwaliteit van de producten die onder de aandacht worden gebracht, dan worden de laatste vaak in de steek gelaten. Tegelijkertijd moet u niet veel aandacht besteden aan hun heldere en veelbelovende advertenties. Een gewetenloze fabrikant hoeft niet te verklaren dat zijn product van de hoogste kwaliteit, goed en duurzaam op de markt is. Niet alles wat hij zegt, zal echter waar blijken te zijn. Vooral de prijs zou alarmerend moeten zijn, aangezien de generator niet te goedkoop kan zijn. Goedkoopheid kan duiden op materialen van slechte kwaliteit die bij het werk worden gebruikt, of besparingen bij de montage. Installaties zijn niet voor niets duur, maar ook vanwege de beveiliging. Omdat waterstof explosief is, kan lekken veel problemen veroorzaken. Slangen van slechte kwaliteit, een lekkende opslagtank - en dat is alles, een explosie is gegarandeerd. De kwaliteit van het vakmanschap kan soms "zwak" zijn, dus het is beter om op een dag niet te bezuinigen en geld uit te geven aan goede apparatuur.

Een goede elektrolyseur blinkt uit in kwaliteit, compactheid en gebruiksgemak. Het kan in elke hoek van de kamer worden geïnstalleerd en gewoon leidingwater gebruiken als brandstof om de felbegeerde waterstof te verkrijgen. Typisch, een elektrolyser bestaat uit een reformer, brandstofcellen, zuiveringssysteem, compressor en gasopslagtank. Elektriciteit is afkomstig van de stroomvoorziening. De modernste modellen zijn überhaupt uitgerust met zonnepanelen.Dergelijke apparatuur zal zeker snel zijn vruchten afwerpen vanwege de minimale gebruikskosten, zelfs als rekening wordt gehouden met de niet de laagste kosten van de eenheid zelf.

Waterstof uit landbouwafval

Op internet zijn vaak verwijzingen naar biogasinstallaties te vinden. Het doel van hun werk is dat mest in de generator wordt geladen, daar wordt verwerkt en methaan aan de uitgang wordt gewonnen. Natuurlijk kan niet alleen mest worden gebruikt, maar elk composteerbaar materiaal. Schone mest is echter het meest productief en betaalbaar. Het resulterende biogas wordt vervolgens via leidingen naar de behoeften van de boerderij geleid en als normaal aardgas gebruikt. Deze methode om waterstof te produceren heeft echter een aantal nadelen:

• Waterstof als zodanig is in dit proces slechts een bijproduct. Om het te scheiden is aanvullende verwerking van het verkregen gas vereist. In de regel doet niemand dit, en waterstof sterft gelukkig samen met methaan in de armen van de vlam.
• Een continue aanvoer van grondstoffen is vereist. Dat wil zeggen, mest moet zonder te stoppen en in grote hoeveelheden aan de generator worden geleverd. Het is duidelijk dat een gewone particuliere economie niet in staat zal zijn om voor een constante stroom grondstoffen te zorgen. En het erbij kopen is niet winstgevend. Conclusie: deze manier van waterstof produceren is alleen geschikt voor relatief grote boerderijen die klaar zijn om dergelijke volumes te leveren. Een dergelijke installatie levert hun echter geen voordelen op, tenzij het hen in staat stelt om zich te ontdoen van afval met voordelen voor de economie.

Bovendien vertegenwoordigt het aandeel waterstof bij de uitlaat slechts 2-12% van de waterstof. Dat wil zeggen, het grootste deel van het product is methaan. Om de economie alleen van waterstof te voorzien, zijn ongelofelijk veel grondstoffen en enorme productiecapaciteiten nodig. Het is dus ook voor grote boerderijen niet rendabel om zich specifiek te richten op het vrijkomen van waterstof. Ze zullen het ofwel samen met methaan moeten verbranden, wat in de praktijk gebeurt, of proberen het ook op de boerderij te gebruiken. Er is echter weer extra apparatuur nodig om waterstof te scheiden en op te slaan, wat extra kosten met zich meebrengt. Een biogasinstallatie is dus verreweg de meest nadelige methode om zuivere waterstof te produceren.

Het werkingsprincipe van de generator

Uit de natuurkundecursus op school is bekend dat water bij blootstelling aan elektrische stroom uiteenvalt in twee componenten: waterstof en zuurstof. Op basis van dit fenomeen wordt een zogenaamde waterstofgenerator gebouwd. Dit apparaat is een eenheid waarin een elektrochemische reactie plaatsvindt om waterstof en zuurstof uit water te halen. Het waterelektrolyseproces wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Waterelektrolyseproces

Aan de uitgang van de generator worden niet waterstof en zuurstof in zuivere vorm gevormd, maar het zogenaamde Brown's gas, genoemd naar de wetenschapper die het voor het eerst ontving. Het wordt ook wel "knalgas" genoemd, omdat het onder bepaalde omstandigheden explosief is. Bovendien kun je bij verbranding van dit gas bijna vier keer meer energie krijgen dan aan de productie ervan is uitgegeven.

Zo'n waterstofproductie-installatie is weergegeven in onderstaande figuur.

Industriële fabriek voor de productie van waterstof

Als energiedrager kent waterstof echt geen gelijke, en zijn reserves zijn praktisch onuitputtelijk. Zoals we al hebben gezegd, komt er bij verbranding een enorme hoeveelheid thermische energie vrij, onvergelijkbaar meer dan welke koolwaterstofbrandstof dan ook. In plaats van schadelijke verbindingen die bij het gebruik van aardgas in de atmosfeer worden uitgestoten, wordt bij het verbranden van waterstof gewoon water gevormd in de vorm van stoom. Een probleem: dit chemische element komt niet in vrije vorm in de natuur voor, alleen in combinatie met andere stoffen.

Electrolyzers worden in serie geproduceerd en zijn ontworpen voor gasvlam (las) werkzaamheden.Een stroom van een bepaalde sterkte en frequentie wordt toegepast op groepen metalen platen die in water zijn ondergedompeld. Als gevolg van de voortgaande elektrolysereactie komen zuurstof en waterstof gemengd met waterdamp vrij. Om het te scheiden worden de gassen door een afscheider geleid en vervolgens naar de brander gevoerd. Om terugslag en explosie te voorkomen, is op de toevoer een klep geïnstalleerd, waardoor de brandstof slechts in één richting kan stromen.

Om het waterpeil en tijdige aanvulling te regelen, biedt de structuur een speciale sensor, bij het signaal waarvan het in de werkruimte van de elektrolyseur wordt geïnjecteerd. De overdruk in het vat wordt bewaakt door een noodschakelaar en een ontlastklep. Het onderhouden van een waterstofgenerator bestaat uit het periodiek toevoegen van water, en dat is alles.

Een elektrolyser maken met uw eigen handen

DIY elektrolyseur
Prijzen voor dure buitenlandse apparatuur jagen gewone eigenaren van kleine boerderijen vaak weg. Eenmaal verbrand in een goedkope elektrolyse-inrichting van niet erg hoge kwaliteit, of zelfs besluiten het helemaal niet te riskeren, denken de vakmensen erover om zelf een waterstofgenerator voor thuis te maken. Over het algemeen is de taak haalbaar, mits het bezit van bepaalde kennis en vaardigheden.

Om uw eigen elektrolyse-apparaat te maken, moet u alle componenten van de installatie kopen die hierboven zijn vermeld. Bovendien eindigt het proces niet in het stadium van brandstofwinning. Het is immers nog steeds nodig om waterstof te scheiden van zuurstof en waterdamp, om de constante stroom, accumulatie in het vereiste volume en toevoer te garanderen. Als gevolg hiervan zal de uiteindelijke berekening aantonen dat zelfassemblage niet veel minder kost dan een gekochte generator, maar er zal ongelooflijk veel moeite en tijd aan worden besteed. En het is niet bekend of het verkregen resultaat aan de verwachtingen voldoet en de taak aankan.

Kenmerken van de waterstofgenerator

Bij allerlei chemische reacties komt zuivere waterstof vrij, maar deze manier van produceren is nogal ingewikkeld en vaak te duur.

De uitzondering vormen technologische processen waarbij gas als bijproduct wordt gevormd, maar die productie kent tot dusver schamele volumes.

Het is veel gemakkelijker om waterstof uit water te halen door er een elektrische stroom doorheen te laten gaan - dit proces wordt elektrolyse genoemd. Eerst valt het H2O-molecuul uiteen in een waterstofatoom H en een hydroxogroep OH, waarna de uiteindelijke scheiding van zuurstof en waterstof plaatsvindt.

De eerste, met een negatieve lading, snelt naar de anode, de tweede naar de kathode. Elementen hopen zich op in de vorm van bellen, die, nadat ze een bepaalde grootte hebben bereikt, loskomen van de elektrode en drijven. Verder komen zuurstof en waterstof zonder enige scheiding (dit mengsel wordt "Brown's gas" genoemd) de brander binnen, waar ze tijdens het verbrandingsproces weer in water worden omgezet. Waterstofgeneratoren zijn vaak uitgerust met een luchtafvoer om de levering van het eindproduct zonder problemen te garanderen.

Het is duidelijk dat de productiviteit van de installatie zal toenemen naarmate het contactoppervlak tussen water en elektroden toeneemt. Om deze reden zijn de laatste gemaakt in de vorm van platen. Ze zijn gemonteerd in een structuur die doet denken aan verwarmingsradiatoren met stalen lamellen.

Om de productiviteit te verhogen, worden tegenwoordig cilindrische elektroden gebruikt, evenals elektroden met een complexere vorm.

De snelheid van waterstofontwikkeling hangt ook af van het materiaal van de elektroden.

In plaats van koper of roestvrij staal gebruiken moderne "geavanceerde" generatoren speciale legeringen die vrij duur zijn.

Een andere voorwaarde is dat het water stroom moet doorlaten. Merk op dat het in gedestilleerde vorm een ​​diëlektricum is. Ionen maken van deze vloeistof een geleider van elektriciteit, waarin stoffen die erin zijn opgelost, voornamelijk zouten, uiteenvallen. Hoe steiler de oplossing, hoe beter deze stroom kan dragen.

Waterstofkosten

Waterstofkosten
Waterstofproductietechnologieën beïnvloeden de kosten ervan. Dus de kosten van waterstof per 1 kg als het toeneemt, zijn:

• 130 roebel - door de methode van elektrolyse op hoge temperatuur in kerncentrales;
• 200 roebel - volgens de koolwaterstofomzettingsmethode;
• 320 roebel - door de methode van chemische reactie (van een kerncentrale);
• 350 roebel - door extractie uit biomassa;
• 420 roebel - door elektrolyse;
• 700 roebel - door de methode van reagensherstel.

Het is dus duidelijk dat de goedkoopste methode om waterstof te produceren de eerste is, door elektrolyse in kerncentrales met deelname van hoge temperaturen. Het feit is dat hoge temperaturen bij kerncentrales een neveneffect zijn van de productie, er zijn geen extra kosten voor ontvangst. Tot dusver is echter geen van de methoden om waterstof als brandstofenergie te produceren volledig terug te verdienen. Immers, ook als je de meest goedkope en tegelijkertijd efficiënte installatie koopt, zelfs als je geen rekening houdt met de hoge kosten, is er toch elektriciteit nodig om waterstof op te wekken. De gebruikte elektriciteit wordt opgewekt in lokale stations en overgebracht via draden. In dit geval treedt onvermijdelijk energieverlies op.

Hoe haal je waterstof in huis?

Een diodebrug is hier perfect voor. De foto op de foto was niet krachtig genoeg en brandde snel door. De beste optie was de Chinese MB156 diodebrug in een aluminium behuizing.

De diodebrug wordt erg heet. Actieve koeling is vereist. Een koeler voor een computerprocessor is perfect. Voor de behuizing kan een aansluitdoos van een geschikte maat worden gebruikt. Verkocht in elektrische goederen.

Onder de diodebrug moeten meerdere lagen karton worden gelegd. De nodige gaten zijn gemaakt in het deksel van de aansluitdoos. Dit is hoe de gemonteerde eenheid eruit ziet. De elektrolyseur wordt gevoed vanuit het lichtnet, de ventilator wordt aangedreven door een universele voedingsbron. Een zuiveringszoutoplossing wordt gebruikt als elektrolyt. Hier moet aan worden herinnerd dat hoe hoger de concentratie van de oplossing, hoe hoger de reactiesnelheid. Maar tegelijkertijd is de verwarming ook hoger. Bovendien zal de reactie van natriumontleding aan de kathode bijdragen aan de verwarming. Deze reactie is exotherm. Als resultaat zullen waterstof en natriumhydroxide worden gevormd.

Het apparaat op de bovenstaande foto was erg heet. Het moest periodiek worden uitgeschakeld en wachten tot het afgekoeld was. Het verwarmingsprobleem werd gedeeltelijk opgelost door de elektrolyt af te koelen. Hiervoor heb ik een fonteinpomp op tafel gebruikt. Een lange buis loopt van de ene fles naar de andere door een pomp en een emmer koud water.

De plek waar de buis is aangesloten op de bal is goed voorzien van een kraan. Verkocht bij dierenwinkels in het aquariumgedeelte.

Is er een voordeel

Is het winstgevend?
Er bestaat een misvatting dat het verwarmen van een huis met waterstofbrandstof een cent kost. In feite wordt dit idee verspreid door fabrikanten van elektrolysers en andere waterstofproductiefaciliteiten. Kortom, degenen die baat hebben bij een dergelijke mening. Ze zeggen dat je maar één keer geld hoeft uit te geven aan de aanschaf van deze prachtige machine en je leven gelukkig en zorgeloos verder kunt leven. Is het echter echt zo?

Je hoeft maar een minuutje na te denken om te begrijpen dat de dingen in werkelijkheid niet zo rooskleurig zijn. Ten eerste is de installatie zelf erg duur. Zelfs als u de eenheid zelf monteert, zullen de kosten van componenten niet zo goedkoop zijn. Dat wil zeggen, de initiële kosten zijn erg hoog en de vooruitzichten op terugverdientijd zijn vaag. Ten tweede is voor de werking van de elektrolyseur kraanwater nodig, dat ook niet gratis is. En ten derde is het noodzakelijk om rekening te houden met de kosten van elektriciteit in het geval dat de generator niet op zonnepanelen werkt.

Het heeft dus praktisch geen voordelen om waterstof als brandstof voor huishoudelijke behoeften te gebruiken.Misschien zal het gebruik van waterstof als brandstof pas na een decennium of twee, wanneer de technologieën geavanceerder worden, winstgevender zijn dan de momenteel bestaande alternatieve bronnen. Tot nu toe is deze methode echter bijna 4 keer duurder. En daarbij is rekening gehouden met niet de hoogste tarieven voor elektriciteit en water. Zelfs als we de gemiddelde en minimumwaarden voor Rusland en de GOS-landen nemen, zijn de kosten van de resulterende brandstof onredelijk hoog. Daarom zal het gebruik van deze manier van verwarmen van je huis alleen aantrekkelijk zijn voor fervente verdedigers van de natuur, want waterstofcentrales zijn absoluut milieuvriendelijk.

Negatieve kanten van gebouwverwarming op waterstof

[vastgezette advertentie-ID = 13532]

In discussies over de haalbaarheid van het gebruik van waterstof als brandstof voor verwarmingssystemen, geven sceptici gewichtige argumenten:

1. Hoge kosten: zelfs in de meest efficiënte elektrolyse-installaties die tot nu toe zijn gecreëerd, vereist de productie van waterstof 2 keer meer energie dan de daaropvolgende verbranding.
2. Explosiegevaar: men was overtuigd van het vermogen van waterstof om gemakkelijk te ontploffen tijdens de crash van het luchtschip Hindenburg, waarvan de cilinder gevuld was met dit gas.
3. De complexiteit van het voorbereidingsproces: waterstof uit water halen is het halve werk. Voor een efficiënt gebruik in warmtegeneratoren moet het op een stabiele druk worden geleverd, waarvoor een compressor en een extra reservoir met verloopstuk nodig zijn. Bovendien moet waterdamp worden afgevoerd, waarvoor een ontvochtiger nodig is.

Het is vrij eenvoudig om zelf een plantje te maken voor de winning van waterstof uit water. Volgens zijn kenmerken zal het niet veel onderdoen voor het gekochte, maar het zal veel minder kosten. Laten we de stadia van creatie in volgorde bekijken.

Project (tekening)

Om een ​​generator te maken, heb je een hermetisch afgesloten container nodig, die met water wordt gevuld voordat de waterstofproductie begint.

De elektroden binnenin zien eruit als een set platen (16 stuks zijn nodig) geïnstalleerd met een opening van 1 mm.

Om dit te garanderen, moeten nylon afstandhouders tussen de platen worden geplaatst (elk ander diëlektricum is toegestaan).

Een afstand van 1 mm is optimaal: als je deze vergroot, moet je de stroomsterkte vergroten; naarmate de opening kleiner wordt, zullen gasbellen moeilijk kunnen ontsnappen. De platen worden afwisselend aangesloten op de anode en kathode van de 12 volt voeding. In dit geval moeten ze op een as worden geplaatst, ook gemaakt van diëlektrisch materiaal.

Wanneer de elektroden aan de houder zijn bevestigd, moet deze aan de onderkant van het behuizingsdeksel worden bevestigd.

Om het gasmengsel te selecteren, wordt een buis van een conventionele druppelaar in het behuizingsdeksel gesneden. Bovendien moeten er nog twee gaten in worden geboord waar de draden doorheen worden geleid. Na montage van de unit moeten alle gaten in de kap worden afgedicht met siliconen of lijm.

Een belangrijk onderdeel van de generator is een waterslot. Om het te maken, heb je een kleine container nodig (een gewone fles is voldoende), waar je water in moet gieten voordat je het apparaat gebruikt. In het hermetisch afgesloten deksel moet je twee gaten boren: in de ene passeren we de buis van de generator (deze moet helemaal naar beneden worden gebracht) en in de tweede - een andere buis waardoor het gasmengsel naar de brander stroomt . De openingen in het waterslotdeksel moeten ook worden afgedicht. Water moet voor ¾ van zijn volume in de fles worden gegoten.

Selectie van elektroden

Het materiaal waaruit de elektroden worden gemaakt, moet een lage elektrische weerstand hebben en chemisch inert zijn ten opzichte van zuurstof en stoffen die in de oplossing aanwezig zijn.

Als niet aan de tweede eis wordt voldaan, vindt een chemische reactie plaats met deelname van elektroden die zijn aangesloten op de kathodepool, waardoor de oplossing verzadigd raakt met vreemde stoffen.

Daarom kan koper, een van de beste geleiders, niet in waterige oplossing worden gebruikt. Het wordt aanbevolen om in plaats daarvan roestvrij staal te gebruiken. De optimale dikte voor elektrodeplaten gemaakt van dit materiaal is 2 mm.

Lees meer: ​​Stadia van het maken van een elektrisch heteluchtpistool met uw eigen handen

Container

Gezien het explosiegevaar dient de generatorbehuizing gemaakt te zijn van duurzaam en kunststof materiaal dat bestand is tegen hoge temperaturen. Staal voldoet het beste aan deze eisen. Het is alleen nodig om het contact van draden of elektroden met de behuizing volledig uit te sluiten, wat zal resulteren in kortsluiting.

Verrijking van het brandstof-luchtmengsel met waterstof helpt het brandstofverbruik te verminderen. Volgens sommige automobilisten kan de brandstofbesparing oplopen tot wel 30%.

Het apparaat dat in de vorige sectie werd beschreven, wordt als basis genomen voor een waterstofgenerator voor auto's. Het verschil zit in de afwezigheid van een hydraulische afdichting (de resulterende waterstof wordt onmiddellijk naar het inlaatspruitstuk gestuurd) en de aanwezigheid van een regeleenheid. Deze laatste regelt de stroom tussen de elektroden afhankelijk van het motortoerental.

Zelfproductie van een dergelijke eenheid is alleen mogelijk voor degenen die vloeiend zijn in radio-elektronica, dus we raden aan om de gekochte optie te gebruiken. Bovendien nemen geprefabriceerde eenheden al het werk over om de prestaties van de waterstofgenerator te regelen zonder dat de gebruiker erbij betrokken hoeft te zijn.

Systeemelementen voor een autogenerator

Het enige dat nodig is, is om de waarde van de stroomsterkte (optimaal) voor de allereerste keer handmatig te selecteren voor de modi "inactief" en "maximale belasting", waarna de besturingseenheid zelf de prestaties van de installatie binnen de gespecificeerde limieten.

Alle aansluitingen moeten zeer zorgvuldig worden afgedicht: lekkage van waterstof kan brand veroorzaken.

Het is het beste om de dichtheid van de structuur te controleren met zeepachtig schuim: eventuele lekken zullen zich manifesteren als constant verschijnende en groeiende bellen.

De carrosserie van een waterstofgenerator voor auto's kan worden gemaakt van een kraanfilter, dat behoorlijk duurzaam is. Het volume is klein en zodat de installatie niet al te vaak hoeft te worden bijgevuld, kan deze bovendien worden uitgerust met een tank voor het opslaan van een voorraad oplossing. Het is met twee leidingen verbonden met de werkcontainer.

Het zelfgemaakte apparaat stelt schematisch een bak met water voor, waarin elektroden worden geplaatst om water om te zetten in waterstof en zuurstof.

Om zo'n apparaat met uw eigen handen te maken, heeft u het volgende nodig:

1. Roestvrijstalen plaat met een dikte van 0,5-0,7 mm. Roestvrij staal merk 12X18H10T is geschikt.
2. Plexiglas platen.
3. Rubberen buizen voor watertoevoer en gasafvoer.
4. Benzine-oliebestendig rubber 3 mm dik.
5. Spanningsbron - LATR met een diodebrug om gelijkstroom te verkrijgen. Het moet een stroom van 5-8 ampère leveren.

Eerst worden de roestvrijstalen platen in rechthoeken van 200x200 mm gesneden. De hoeken op de platen moeten worden afgesneden om vervolgens de hele constructie met bouten vast te zetten. In elke plaat boren we een gat met een diameter van 5 mm, op een afstand van 3 cm vanaf de onderkant van de platen, voor watercirculatie. Ook wordt aan elke plaat een draad gesoldeerd om verbinding te maken met een stroombron.

Voor montage worden ringen gemaakt van rubber met een buitendiameter van 200 mm en een binnendiameter van 190 mm. Verder dien je twee plexiglasplaten met een dikte van 2 cm en afmetingen van 200 × 200 mm voor te bereiden, terwijl je er eerst aan vier zijden gaten in moet boren voor het aandraaien van bouten M8.

DIY waterstofgenerator

Om te voorkomen dat het gas terug in de gasgenerator komt, is het nodig om op weg van de generator naar de brander een waterslot te maken, of nog beter, twee kleppen.

Het ontwerp van de sluiter is een bak met water, waarin de buis vanaf de zijkant van de generator in het water wordt neergelaten en de buis die naar de brander gaat, zich boven het waterniveau bevindt. Een schema van een waterstofgenerator met poorten is weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Waterstofgeneratorcircuit met waterpoorten

In een elektrolyse-inrichting - een verzegelde container met water met verlaagde elektroden, begint gas te evolueren wanneer er spanning wordt aangelegd. Via buis 1 wordt deze naar poort 1 gevoerd. Het ontwerp van het waterslot is zo aangebracht, zoals te zien is in de figuur, dat het gas alleen in de richting van de elektrolyseur naar de brander kan bewegen en niet omgekeerd.

Dit wordt bemoeilijkt door de verschillende dichtheid van water, die op de terugweg moet worden overwonnen. Verderop langs de buis 2 beweegt het gas naar de poort 2, die is ontworpen voor een grotere betrouwbaarheid van het systeem: als, om wat voor reden dan ook, de eerste poort niet werkt. Daarna wordt door middel van buis 3 gas aan de brander toegevoerd. Waterafdichtingen zijn een zeer belangrijk onderdeel van het apparaat, omdat ze voorkomen dat het gas in de tegenovergestelde richting stroomt.

Als er gas terugkomt in de elektrolyser, kan het apparaat ontploffen. Daarom mag het apparaat in geen geval zonder waterafdichtingen worden gebruikt!

De lasgenerator is momenteel de enige praktische toepassing voor elektrolytische watersplitsing. Het is onpraktisch om het te gebruiken voor het verwarmen van het huis en hier is waarom. Energiekosten tijdens gasvlamwerk zijn niet zo belangrijk, het belangrijkste is dat de lasser geen zware cilinders hoeft te dragen en niet met slangen hoeft te spelen. Het huis verwarmen is een andere zaak, waarbij elke cent telt. En hier verliest waterstof van alle momenteel bestaande soorten brandstof.

Seriële lasgeneratoren kosten veel geld omdat ze katalysatoren gebruiken voor het elektrolyseproces, waaronder platina. Je kunt met je eigen handen een waterstofgenerator maken, maar de efficiëntie zal zelfs lager zijn dan die van een fabrieksgenerator. Het lukt u zeker om brandbaar gas te verkrijgen, maar het is onwaarschijnlijk dat dit voldoende zal zijn om ten minste één grote kamer te verwarmen, laat staan ​​het hele huis. En alsof dat genoeg is, zult u fantastische elektriciteitsrekeningen moeten betalen.

doe voorzichtig

doe voorzichtig
Na het installeren van de generator, maar ook tijdens, mag men de veiligheidsmaatregelen niet vergeten. Waterstof is een reukloos, brandbaar, explosief gas, dus lekkage is buitengewoon gevaarlijk. Om dit te voorkomen, is het noodzakelijk om alle componenten van de elektrolyse-inrichting zorgvuldig op lekken te controleren: slangen, pomp, reservoir. Dit geldt met name voor zelfassemblage-apparaten. Ze zijn het gevaarlijkst. Bovendien is niet bekend hoe hoogwaardig brandstof ze uiteindelijk zullen leveren. De kans op een huwelijk kan natuurlijk groot zijn voor gekochte modellen, met name onbekende of niet-geverifieerde fabrikanten. Daarom is het altijd beter om de voorkeur te geven aan een duurdere maar ook betrouwbaardere fabrikant van deze apparatuur. Het klinkt als een advertentie, maar feit blijft: voor kwaliteit moet je extra betalen. Hoewel de regel niet altijd werkt, geldt: hoe duurder, hoe beter. Ideaal als de koper bij het maken van zijn keuze vertrouwt op kennis op dit gebied. En, belangrijker nog, vertrouwen, maar verifiëren. Zelfs het beroemdste merk kan immers een huwelijk voortbrengen.

Exploitatie

Na de montage kunt u beginnen met het testen van het apparaat. Om dit te doen, wordt aan het einde van de buis een brander van een medische naald geïnstalleerd en wordt er water in gegoten. Voeg KOH of NaOH toe aan het water. Water moet als laatste redmiddel worden gedestilleerd of gesmolten. Een concentratie van 10% van een alkalische oplossing is voldoende om het apparaat te laten werken.

Lees meer: ​​Gordelroos voor gips

Daarna wordt een LATR met een diodebrug volgens het schema op de elektroden aangesloten. Een ampèremeter en een voltmeter zijn in het circuit geïnstalleerd om de werking te bewaken. Ze beginnen met de minimumspanning en worden vervolgens constant verhoogd, waarbij ze de gasontwikkeling observeren.

Voorwerk kan het beste buiten worden gedaan buiten het huis.Aangezien de installatie explosief is, moeten alle werkzaamheden met de grootste voorzichtigheid worden uitgevoerd.

Observeer tijdens de tests de werking van het apparaat. Als er een kleine brandervlam is, kan er ofwel een lage gasvorming in de generator zijn, ofwel kan er ergens een gaslek zijn. Als de oplossing troebel of vuil wordt, moet deze worden vervangen. Het is ook noodzakelijk om ervoor te zorgen dat het apparaat niet oververhit raakt en dat het water niet kookt.