Как расщепить воду на водород и кислород

Новая технология расщепления воды

Разработана новая технология расщепления воды работающая от электрического потенциала пальчиковой батарейки

В самом ближайшем времени люди в разных странах получат возможность приобретать электрические автомобили от компании Toyota и других автопроизводителей , источниками энергии в которых являются водородные топливные элементы . Такие автомобили рекламируются как абсолютно экологически чистые транспортные средства , не выбрасывающие в окружающую среду никаких вредных веществ. Но на самом деле, все такие автомобили будут пока использовать водород, получаемый из природного газа, одного из видов ископаемого топлива.

Конечно, водород можно получать и другими способами, самым распространенным из которых является электролиз, расщепление воды на водород и кислород при помощи электрического тока. Но, к сожалению, такой процесс или требует использования дорогостоящих катализаторов из платины и других драгоценных металлов, или имеет отрицательный энергетический баланс, когда количество затрачиваемой на электроэнергии существенно превышает количество химической энергии, заключенной в самом водороде.

Но в скором времени такая ситуация может измениться коренным образом благодаря работе ученых из Стэнфордского университета. Группа профессора Хонгджи Дэй (Hongjie Dai) разработала достаточно недорогое устройство электролиза, которому для работы вполне достаточно электрического потенциала, создаваемого пальчиковой батарейкой типоразмера AAA. Естественно, ключевым моментом новой технологии стал новый катализатор, который не содержит ни платины, ни иридия, а состоит из соединений никеля и железа, элементов, которые находятся в изобилии на Земле.

“В течение нескольких десятилетий ученые занимались поисками дешевого эффективного катализатора, при помощи которого процесс электролиза может идти при комнатной температуре и при низком электрическом напряжении” – рассказывает профессор Дэй, – “В конце концов, нам удалось наткнуться на сложное соединение никеля и железа, которое работает столь же эффективно, как и патина. И это стало для нас полной неожиданностью”.

Основное открытие было сделано Мингом Гонгом (Ming Gong), аспирантом профессора Дэя. “Минг обнаружил никель-железное/никель-оксидное соединение, которое в роли катализатора выступает эффективней чистого никеля, чистого железа или чистых оксидов этих металлов” – рассказывает профессор Дэй, – “Это соединение очень эффективно разлагает воду на кислород и водород, хотя мы еще не полностью понимаем, какие именно процессы принимают в этом участие”

Электроды из нового катализатора достаточно стабильны, но все же они очень медленно разлагаются в течение длительного времени. Имеющиеся опытные образцы способны непрерывно работать лишь в течение нескольких дней. А для масштабного применения таких катализаторов требуется срок непрерывной работы, исчисляющийся месяцами и годами.

“Результаты наших последних исследований позволят на надеяться на получение больших сроков службы электродов из нового катализатора” – рассказывает профессор Дэй, – “И после этого нашу технологию можно будет широко использовать для прямого получения водорода при помощи энергии солнечных лучей, энергии ветра и энергии из других возобновляемых источников”.

Наступает эра свободных источников энергии [Возрождение Руси]

«Представления о природе Вселенной, если они правильные, могут стать ключом к невиданному прогрессу цивилизации, и, если они неправильные – привести к гибели и цивилизации, и жизни на Земле. » – Николай Левашов. Теория Вселенной и объективная реальность

Современная наука со скрипом признала, что она имеет некоторое представление приблизительно о 10% окружающей нас материи. Всё остальное она назвала Тёмной Материей, и делает вид, что всё обстоит прекрасно, именно так, как и должно быть. Это всё равно, что пытаться описать айсберг, не имея никакого представления о его подводной части.

Как сделать водородный генератор

Использование водорода в качестве энергоносителя для обогрева дома – идея весьма заманчивая, ведь его теплотворная способность (33.2 кВт / м3) превышает более чем в 3 раза показатель природного газа (9.3 кВт / м3). Теоретически, чтобы извлечь горючий газ из воды с последующим сжиганием его в котле, можно использовать водородный генератор для отопления. О том, что из этого может получиться и как сделать такое устройство своими руками, будет рассказано в данной статье.

Принцип работы генератора

Как энергоноситель водород действительно не имеет себе равных, а запасы его практически неисчерпаемы. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет огромное количество тепловой энергии, несравнимо большее, нежели любое углеводородное топливо. Вместо вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу при использовании природного газа, при горении водорода образуется обычная вода в виде пара. Одна беда: данный химический элемент не встречается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.

Одно из таких соединений – обычная вода, представляющая собой полностью окисленный водород. Над ее расщеплением на составные элементы работали многие ученые в течение долгих лет. Нельзя сказать, что безрезультатно, ведь техническое решение по разделению воды все же было найдено. Его суть – в химической реакции электролиза, в результате которой происходит расщепление воды на кислород и водород, полученную смесь назвали гремучим газом или газом Брауна. Ниже показана схема водородного генератора (электролизера), работающего на электричестве:

Электролизеры производятся серийно и предназначены для газопламенных (сварочных) работ. Ток определенной силы и частоты подается на группы металлических пластин, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с водяным паром. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, после чего подаются на горелку. Дабы избежать обратного удара и взрыва, на подаче устанавливается клапан, пропускающий горючее только в одну сторону.

Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки конструкцией предусмотрен специальный датчик, по сигналу которого производится ее впрыск в рабочее пространство электролизера. За превышением давления внутри сосуда следит аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора заключается в периодическом добавлении воды, и на этом все.

Водородное отопление: миф или реальность?

Генератор для сварочных работ – это на данный момент единственное практическое применение электролитическому расщеплению воды. Использовать его для отопления дома нецелесообразно и вот почему. Затраты энергоносителей при газопламенных работах не так важны, главное, что сварщику не нужно таскать тяжеленные баллоны и возиться со шлангами. Другое дело – отопление жилища, где каждая копейка на счету. И тут водород проигрывает всем существующим ныне видам топлива.

Важно. Затраты электроэнергии на выделение горючего из воды методом электролиза будут гораздо выше, нежели гремучий газ сможет выделить при сжигании.

Серийные сварочные генераторы стоят немалых денег, поскольку в них используются катализаторы процесса электролиза, в состав которых входит платина. Можно сделать водородный генератор своими руками, но его эффективность будет еще ниже, чем у заводского. Получить горючий газ вам точно удастся, но вряд ли его хватит на обогрев хотя бы одной большой комнаты, не то что целого дома. А если и хватит, то придется оплачивать баснословные счета за электричество.

Чем тратить время и усилия на получение бесплатного топлива, которого не существует априори, проще смастерить своими руками простой электродный котел. Можете быть уверены, что так вы израсходуете гораздо меньше энергии с большей пользой. Впрочем, домашние мастера – энтузиасты всегда могут попробовать свои силы и собрать дома электролизер, с целью провести эксперименты и убедиться во всем самолично. Один из подобных экспериментов показан на видео:

Как изготовить генератор

Масса интернет-ресурсов публикуют самые разные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но все они действуют по одному принципу. Мы предложим вашему вниманию чертеж простого устройства, взятый из научно-популярной литературы:

Здесь электролизер представляет собой группу металлических пластин, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже изготовлены из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для подачи газа в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и накапливать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.

Совет. Электролитические пластины для генератора надо делать из нержавеющей стали, легированной титаном. Он послужит дополнительным катализатором реакции расщепления.

Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но надо понимать, что производительность аппарата зависит от их площади поверхности. Чем большее число электродов удастся задействовать в процессе, тем лучше. Но при этом и потребляемый ток будет выше, это следует учитывать. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Здесь тоже есть поле для экспериментов: можно подавать на электролизер разное напряжение с помощью регулируемого блока питания.

В качестве электролизера можно применить пластиковый контейнер от водяного фильтра, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие удобно тем, что его легко герметизировать от окружающей среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Другое дело, что этот самодельный водородный генератор обладает невысокой производительностью из-за малой площади электродов.

Заключение

На данный момент не существует надежной и эффективной технологии, позволяющей реализовать водородное отопление частного дома. Те генераторы, что имеются в продаже, могут успешно применяться для обработки металлов, но не для производства горючего для котла. Попытки организовать подобный обогрев приведут к перерасходу электроэнергии, не считая затрат на оборудование.

Разрыв молекул воды и Закон сохранения энергии, какую использовать воду

В данной статье поговорим про разрыв молекул воды и Закон сохранения энергии. В конце статьи эксперимент для дома.

Нет никакого смысла изобретать установки и устройства по разложению молекул воды на водород и кислород не учитывая Закон сохранения энергии. Предполагается, что возможно создать такую установку, которая на разложение воды будет затрачивать меньшее количество энергии, чем та энергия, которая выделяется в процессе сгорания (соединения в молекулу воды). В идеале, структурно, схема разложения воды и соединение кислорода и водорода в молекулу будет иметь циклический (повторяющийся) вид.

Изначально, имеется химическое соединение – вода (H 2 O). Для её разложения на составляющие – водород (Н) и кислород (О) необходимо приложить определённое количество энергии. Практически, источником этой энергии может быть аккумуляторная батарея автомобиля. В результате разложения воды образуется газ, состоящий в основном из молекул водорода (Н) и кислорода (О). Одни, называют его «Газ Брауна», другие говорят, что выделяющийся газ, ничего не имеет общего с Газом Брауна. Думаю, нет необходимости рассуждать и доказывать, как называется этот газ, ведь это не важно, пускай этим занимаются философы.

Газ, вместо бензина поступает в цилиндры двигателя внутреннего сгорания, где посредством искры от свечей системы зажигания воспламеняется. Происходит химическое соединение водорода и кислорода в воду, сопровождаемое резким выделением энергии взрыва, заставляющего двигатель работать. Вода, образованная в процессе химического соединения, выпускается из цилиндров двигателя в виде пара через выпускной коллектор.

Важным моментом является возможность повторного использования воды для процесса разложения на составляющие – водород (Н) и кислород (О), образованной в результате сгорания в двигателе. Ещё раз посмотрим на «цикл» круговорота воды и энергии. На разрыв воды, которая находится в устойчивом химическом соединении, затрачивается определённое количество энергии. В результате сгорания, наоборот выделяется определённое количество энергии. Выделяемая энергия может быть грубо рассчитана на «молекулярном» уровне. Из-за особенностей оборудования, затрачиваемую на разрыв энергию рассчитать сложнее, её проще измерить. Если пренебречь качественными характеристиками оборудования, потерями энергии на нагрев, и другими немаловажными показателями, то в результате расчётов и измерений, если они проведены правильно, окажется, что затраченная и выделенная энергии равны друг другу. Это подтверждает Закон сохранения энергии, который утверждает, что энергия никуда не пропадает и не появляется «из пустоты», она лишь переходит в другое состояние. Но мы хотим использовать воду как источник дополнительной «полезной» энергии. Откуда эта энергия вообще может взяться? Энергия тратится не только на разложение воды, но и на потери, учитывающие КПД установки по разложению и КПД двигателя. А мы хотим получить «круговорот», в котором энергии больше выделяется, чем затрачивается.

Читайте также:  Как рассчитать систему отопления в частном доме

Я не привожу здесь конкретные цифры, учитывающие затраты и выработку энергии. Один из посетителей моего сайта прислал мне на Майл книгу Канарёва, за что я ему очень благодарен, в которой популярно разложены «подсчёты» энергии. Книга является очень полезной, и пара последующих статей моего сайта будет посвящена именно исследованиям Канарёва. Некоторые посетители моего сайта утверждают, что я своими статьями противоречу молекулярной физике, поэтому в своих последующих статьях я приведу на мой взгляд — основные результаты исследований молекулярщика — Канарёва, которые моей теории не противоречат, а даже наоборот подтверждают моё представление о возможности низкоамперного разложения воды.

Если считать, что вода, используемая для разложения – это самое устойчивое, конечное химическое соединение, и её химические и физические свойства такие же, как у воды, высвобождаемой в виде пара из коллектора двигателя внутреннего сгорания, то какими производительными установки по разложению не были, нет смысла пытаться получать дополнительную энергию из воды. Это противоречит Закону сохранения энергии. И тогда, все попытки использовать воду в качестве источника энергии — бесполезны, а все статьи и публикации на эту тему не более чем заблуждения людей, или просто — обман.

Любое химическое соединение при определённых условиях распадается или соединяется вновь. Условием для этого может служить физическая среда, в которой находится это соединение – температура, давление, освещённость, электрическое, или магнитное воздействие, либо наличие катализаторов, других химических веществ, или соединений. Воду можно назвать аномальным химическим соединением, обладающую свойствами, не присущими всем остальным химическим соединениям. К этим свойствам (в том числе) относятся реакции на изменения температуры, давления, электрического тока. В естественных Земных условиях, вода – устойчивое и «конечное» химическое соединение. В этих условиях имеется определённая температура, давление, отсутствует какое либо магнитное, или электрическое поле. Существует много попыток и вариантов изменить эти естественные условия для того, чтобы разложить воду. Из них, наиболее привлекательно выглядит разложение посредством воздействия электрического тока. Полярная связь атомов в молекулах воды настолько сильна, что можно пренебречь магнитным полем Земли, которое не оказывает никакого влияния на молекулы воды.

Небольшое отступление от темы:

Есть предположение определённых деятелей науки, что Пирамиды Хеопса не что иное, как огромные установки для концентрации энергии Земли, которую неизвестная нам цивилизация использовала для разложения воды. Узкие наклонные тоннели в Пирамиде, назначение которых до настоящего времени не раскрыто, могли использоваться для движения воды и газов. Вот такое «фантастическое» отступление.

Продолжим. Если воду поместить в поле мощного постоянного магнита, ничего не произойдёт, связь атомов будет по-прежнему сильнее этого поля. Электрическое поле, образованное мощным источником электрического тока, приложенное к воде посредством электродов, погруженных в воду, вызывает электролиз воды (разложение на водород и кислород). При этом, затраты энергии источника тока огромны — не сопоставимы с энергией, которую можно получить от обратного процесса соединения. Здесь и возникает задача минимизировать затраты энергии, но для этого необходимо понять как происходит процесс разрыва молекул и на чём можно «сэкономить».

Для того, чтобы верить в возможность использования воды, как источника энергии мы должны «оперировать» не только на уровне единичных молекул воды, а так же на уровне соединения большого числа молекул за счёт их взаимного притяжения и дипольного ориентирования. Мы должны учитывать межмолекулярные взаимодействия. Возникает резонный вопрос: Почему? А потому, что перед разрывом молекул необходимо их сначала сориентировать. Это, так же является ответом на вопрос «Почему в обычной электролизёрной установке используется постоянный электрический ток, а переменный – не работает?».

В соответствии с кластерной теорией, молекулы воды имеют положительные и отрицательные магнитные полюса. Вода в жидком состоянии имеет не плотную структуру, поэтому молекулы в ней, притягиваясь разноимёнными полюсами и отталкиваясь одноимёнными, взаимодействуют друг с другом, образуя кластеры. Если для воды, находящейся в жидком состоянии, представить оси координат и попытаться определить в каком направлении этих координат больше ориентированных молекул, у нас ничего не получится, потому что ориентация молекул воды без дополнительного внешнего воздействия — хаотична.

В твёрдом состоянии (состоянии льда) вода имеет структуру упорядоченных и точно ориентированных определённым образом друг относительно друга молекул. Сумма магнитных полей шести молекул H 2 O в состоянии льда в одной плоскости равна нулю, а связь с соседними «шестёрками» молекул в кристалле льда приводит к тому, что в целом, в определённом объёме (куске) льда отсутствует какая либо «общая» полярность.

Если лёд растает от повышения температуры, то многие связи молекул воды в «решётке» разрушатся и вода станет жидкой, но всё равно «разрушение» будет не полным. Большое количество связей молекул воды в «шестёрки» сохранится. Такая талая вода называется «структурированной», является полезной для всего живого, но для разложения на водород и кислород не подходит потому, что необходимо будет тратить дополнительную энергию на разрыв межмолекулярных связей, затрудняющих ориентацию молекул перед их «разрывом». Значительная потеря кластерных связей в талой воде произойдёт позже, естественным путём.

Если в воде имеются химические примеси (соли, или кислоты), то эти примеси препятствуют соединению соседних молекул воды в кластерную решётку, отнимая у структуры воды водородные и кислородные связи, чем при низких температурах нарушают «твёрдую» структуру льда. Всем известно, что растворы кислотных и щелочных электролитов не замерзают при отрицательных температурах так же, как и солёная вода. Благодаря наличию примесей, молекулы воды становятся легко ориентируемыми под действием внешнего электрического поля. Это с одной стороны хорошо, не надо тратить лишнюю энергию на полярную ориентацию, но с другой стороны это плохо, потому, что эти растворы хорошо проводят электрический ток и в результате этого, в соответствии с Законом Ома, амплитуда тока необходимая на разрыв молекул оказывается значительной. Низкое межэлектродное напряжение приводит к низкой температуре электролиза, поэтому такая вода используется в электролизёрных установках, но для «лёгкого» разложения такая вода не годится.

Какая же вода должна применяться? Вода должна иметь минимальное количество межмолекулярных связей – для «лёгкости» полярной ориентации молекул, не должна иметь химических примесей, увеличивающих её проводимость – для уменьшения тока, используемого для разрыва молекул. Практически, такой воде соответствует дистиллированная вода.

Вы можете провести простой эксперимент сами

Налейте свеже-дистиллированную воду в пластиковую бутылку. Поместите бутылку в морозильную камеру. Выдержите бутылку около двух-трёх часов. Когда Вы достанете бутылку из морозильной камеры (трясти бутылкой нельзя), Вы увидите, что вода находится в жидком состоянии. Откройте бутылку и тонкой струйкой выливайте воду на наклонную поверхность из нетеплопроводного материала (например — широкую деревянную доску). На Ваших глазах вода будет превращаться в лёд. Если в бутылке осталась вода, закройте крышку, резким движением ударьте дном бутылки о стол. Вода в бутылке резко превратится в лёд.

Эксперимент может не получиться, если дистилляция воды была произведена более пяти суток назад, некачественно, или подвергалась тряске, в результате чего, в ней появились кластерные (межмолекулярные) связи. Время выдержки в морозильной камере, зависит от самой морозильной камеры, что так же может повлиять на «чистоту» эксперимента.

Этот эксперимент подтверждает, что минимальное количество межмолекулярных связей именно в дистиллированной воде.

Ещё один важный аргумент в пользу дистиллированной воды: Если Вы видели, как работает электролизёрная установка, то знаете, что использование водопроводной (даже очищенной через фильтр) воды загрязняет электролизёр так, что без регулярной его чистки снижается эффективность электролиза, а частая чистка сложного оборудования – лишние трудозатраты, да и оборудование из-за частых сборок – разборок придёт в негодное состояние. Поэтому даже и не думайте использовать для разложения на водород и кислород водопроводную воду. Стэнли Мэйер использовал водопроводную воду только для демонстрации, чтобы показать какая «крутая» у него установка.

Чтобы понять то, к чему нам необходимо стремиться, мы должны понять физику процессов, происходящих с молекулами воды во время воздействия электрического тока. В следующей статье мы вкратце, без «заумной нагрузки на мозг» ознакомимся с теорией профессора Канарёва о строении молекул воды, кислорода и водорода.

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Как расщепить воду на водород и кислород

Разработка недорогого метода создания чистого топлива для современных ученых является, чем-то вроде поисков философского камня для алхимиков прошлого. Но если у последних, судя по ценам на золото, в конечном итоге что-то не заладилось, то первые – добиваются определенных успехов в своих работах. Одним из таких способов может служить применение солнечного света, который расщепляет воду на ее составляющие – водород и кислород, а затем отделять водород и использовать его как топливо. Но процесс расщепления воды не так уж и прост.

Двое ученых из Института молекулярной инженерии (IME) и Висконсинского университета в Мадисоне серьезно продвинулись в деле создания «зеленого» топлива, значительно улучшив эффективность ключевых процессов и предложив несколько концептуально новых инструментов, которые позволят более широко применять технологии расщепления воды с помощью солнечного света. Результаты из работы опубликованы в журнале Nature Communications.

В своем исследовании, специалист в области электронных структур и симуляторов, профессор IME Джулия Галли (Giulia Galli) и профессор химии Кьйонг-Шин Чой (Kyoung-Shin Choi) Висконсинского университета нашли способ увеличить эффективность, с которой расщепляющий воду электрод адсорбирует фотоны света и, в то же время, улучшили поток электронов от одного электрода к другому. Симуляторы позволили им понять, что происходит на атомном уровне.

«Наши результаты вдохновят других исследователей в области поисков методов улучшения нескольких процессов с помощью одного подхода, – говорит Чой. – То есть, дело не только в достижении более высокой эффективности, но и создании новой стратегии в этом направлении».

Создавая электрод, который улавливает световое излучение, ученые стремились использовать как можно больше спектров солнечного света, способных возбудить электроны и преобразовать их в структуру, которая является оптимальной для реакции расщепления. Довольно важным моментом, хотя и свойственным для несколько другой области проблемы, является необходимость обеспечения легкого перемещения электронов между электродами, создающего электрический ток. До сих пор ученым приходилось прибегать к отдельным манипуляциям для улучшения адсорбции фотонов и движения электронов в тестируемых ими материалах.

Чой со своим коллегой доктором Тэ Ву Ким (Tae Woo Kim) пришли к заключению, что если нагреть электрод, изготовленный из материала на основе ванадата висмута, до 350 градусов Цельсия в азотной среде, некоторые частицы азота войдут в соединение с основным материалом. В результате была улучшена и адсорбция фотонов, и транспортировка электронов, однако, какое влияние на это оказывает азот, оставалось невыясненным. Было решено обратиться к Галли с тем, чтобы пролить свет на вопрос с помощью ее симуляторов.

Читайте также:  Как сделать механический колун для дров своими руками

С помощью тестов Галли обнаружилось, что азот воздействует на электроды несколькими способами. Нагревание в азотной среде способствует выделению атомов кислорода из ванадата висмута, создавая «дефекты», которые улучшают перенос электронов. Но позднее ученые выяснили, что помимо дефектов, перемещению заряженных частиц способствует также и сам азот, понижая порог энергии, необходимой для начала преобразования электрода в ту структуру, которая способна расщеплять воду. Это означает, что электроды могут использовать больше солнечной энергии.

«Теперь мы понимаем, что происходит на микроскопическом уровне», – отмечает Галли. – «Так что наша концепция внедрения носовых элементов и новых дефектов в материал может быть использована в других системах, в которых требуется улучшить эффективность. Более того, ее можно применять и в отношении других материалов».

Процессы, в которых теоретики и практики тесно взаимодействуют, являются естественными для науки. Но когда сотрудничество специалистов разных областей возникает на столь раннем этапе – явление, не совсем обычное. Двое ученых «нашли друг друга» с помощью Национального научного фонда и созданного им проекта CCI Solar – инновационного центра, объединяющего специалистов различных научных отраслей в поисках решений для создания технологий расщепления воды.

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Водородные генераторы для автомобиля своими руками: чертежи, схемы и руководство

Многие владельцы машин ищут способы экономии топлива. Кардинально решить этот вопрос позволит водородный генератор для автомобиля. Отзывы тех, кто установил себе это устройство, позволяют говорить о существенном снижении затрат при эксплуатации транспорта. Так что тема достаточно интересная. Ниже пойдёт речь о том, как сделать водородный генератор собственными силами.

ДВС на водородном топливе

На протяжении нескольких десятилетий идут поиски возможности приспособить двигатели внутреннего сгорания для полной или гибридной работы на водородном топливе. В Великобритании ещё в 1841 году был запатентован двигатель, работающий на воздушно-водородной смеси. Концерн «Цеппелин» в начале ХХ века в качестве движущей установки своих знаменитых дирижаблей использовал двигатели внутреннего сгорания, работающие на водороде.

Развитию водородной энергетики способствовал и мировой энергетический кризис, разразившийся в 70 годах прошлого века. Однако с его окончанием водородные генераторы быстро были забыты. И это несмотря на массу преимуществ по сравнению с обычным топливом:

  • идеальная воспламеняемость топливной смеси на основе воздуха и водорода, что даёт возможность лёгкого пуска двигателя при любой температуре окружающей среды;
  • большое выделение тепла при сгорании газа;
  • абсолютная экологическая безопасность – отработавшие газы превращаются в воду;
  • выше в 4 раза скорость сгорания по сравнению с бензиновой смесью;
  • способность смеси работать без детонации при высокой степени сжатия.

Основной технической причиной, являющейся непреодолимой преградой в использовании водорода в качестве топлива автомобилей стала невозможность уместить достаточное количество газа на транспортном средстве. Размер топливного бака для водорода будет сравним с параметрами самого автомобиля. Большая взрывоопасность газа должна исключать возможность малейшей утечки. В жидком виде необходима криогенная установка. Этот способ также мало осуществим на автомобиле.

Газ Брауна

Сегодня водородные генераторы у автолюбителей приобретают популярность. Однако это не совсем то, о чем шла речь выше. Путём электролиза вода превращается в так называемый газ Брауна, который и добавляют к топливной смеси. Основная задача, которую решает этот газ, – полное сгорание топлива. Это и служит увеличением мощности и снижением расхода топлива на приличный процент. Некоторым механикам удалось добиться экономии на 40 %.

Решающее значение в количественном выходе газа имеет площадь поверхности электродов. Под действием электрического тока молекула воды начинает разлагаться на два атома водорода и один кислорода. Такая газовая смесь при сгорании выделяет почти в 4 раза больше энергии, чем при сгорании молекулярного водорода. Поэтому использование этого газа в двигателях внутреннего сгорания приводит к более эффективному сгоранию топливной смеси, уменьшает количество вредных выбросов в атмосферу, увеличивает мощность и уменьшает величину затраченного топлива.

Универсальная схема водородного генератора

Тем, у кого нет способностей к конструированию, водородный генератор для автомобиля можно купить у народных умельцев, поставивших на поток сборку и установку таких систем. Сегодня есть множество таких предложений. Стоимость агрегата и установки составляет порядка 40 тысяч рублей.

Но можно собрать такую систему и самостоятельно – сложного в ней нет ничего. Состоит она из нескольких простых элементов, соединённых в одно целое:

  1. Установки для электролиза воды.
  2. Накопительного резервуара.
  3. Улавливателя влаги из газа.
  4. Электронного блока управления (модулятора тока).

Ниже приведена схема, по которой можно легко собрать водородный генератор своими руками. Чертежи главной установки, производящей газ Брауна, достаточно просты и понятны.

Схема не представляет какой-либо инженерной сложности, повторить её может каждый, кто умеет работать с инструментом. Для автомобилей с инжекторной системой подачи топлива необходимо еще установить контроллер, регулирующий уровень подачи газа в топливную смесь и связанный с бортовым компьютером автомобиля.

Реактор

От площади электродов и их материала зависит количество получаемого объёма газа Брауна. Если в качестве электродов брать медные или железные пластины, то реактор не сможет работать продолжительное время по причине быстрого разрушения пластин.

Идеальным выглядит применение титановых листов. Однако их использование повышает затраты на сборку агрегата в несколько раз. Оптимальным считается применение пластин из высоколегированной нержавеющей стали. Металл этот доступен, его не составит труда приобрести. Также можно использовать отработавший своё бак от стиральной машины. Сложность составит только вырезание пластин нужного размера.

Типы установок

На сегодняшний день водородный генератор для автомобиля может быть укомплектован тремя различными по типу, характеру работы и производительности электролизёрами:

  1. Простой, цилиндрического типа. Производит 700 миллилитров газа в минуту. Такой производительности достаточно для двигателей с рабочим объёмом до 1,4 литров.
  2. С ячейками раздельного типа. Является самым эффективным по типу конструкции и производительности. Выход газа превышает 2 литра в минуту. Такой объём позволяет применять его на грузовом транспорте.
  3. Электролизёр с пластинами открытого типа. Эта конструкция обеспечивает дополнительное охлаждение системе, в результате чего может использоваться при длительной работе агрегата. Выход газа регулируется количеством пластин реактора.

Первый тип конструкции вполне достаточен для множества карбюраторных двигателей. Отсутствует необходимость в установке сложной электронной схемы регулятора производительности газа, да и сама сборка такого электролизёра не представляет сложности.

Для более мощных автомобилей предпочтительна сборка второго типа реактора. А для двигателей, работающих на дизельном топливе, и большегрузных машин используют третий тип реактора.

Необходимая производительность

Для того чтобы можно было действительно экономить топливо, водородный генератор для автомобиля должен ежеминутно вырабатывать газ из расчёта 1 литр на 1000 рабочего объёма двигателя. Исходя из этих требований подбирается количество пластин для реактора.

Для увеличения поверхности электродов необходимо провести обработку поверхности наждачной бумагой в перпендикулярном направлении. Такая обработка крайне важна – она увеличит рабочую площадь и позволит избежать «прилипания» пузырьков газа к поверхности.

Последнее приводит к изоляции электрода от жидкости и препятствует нормальному электролизу. Не стоит также забывать, что для нормальной работы электролизёра вода должна быть щелочной. Катализатором может служить обычная сода.

Регулятор тока

Водородный генератор на авто в процессе работы увеличивает свою производительность. Это связано с выделением тепла при реакции электролиза. Рабочая жидкость реактора испытывает нагрев, и процесс протекает гораздо интенсивнее. Для контроля над течением реакции используют регулятор тока.

Если не понижать его, может произойти просто закипание воды, и реактор перестанет выдавать газ Брауна. Специальный контролер, регулирующий работу реактора, позволяет изменять производительность с увеличением оборотов.

Карбюраторные модели оборудуют контроллером с обычным переключателем двух режимов работы: “Трасса” и “Город”.

Безопасность установки

Многие умельцы размещают пластины в пластиковых ёмкостях. Не стоит экономить на этом. Нужен бак из нержавеющего металла. Если его нет, можно использовать конструкцию с пластинами открытого типа. В последнем случае необходимо применять качественный изолятор тока и воды для надёжной работы реактора.

Известно, что температура горения водорода составляет 2800. Это самый взрывоопасный газ в природе. Газ Брауна – не что иное, как «гремучая» смесь водорода. Поэтому водородные генераторы на автомобильном транспорте требуют качественной сборки всех узлов системы и наличия датчиков для слежения за течением процесса.

Датчик температуры рабочей жидкости, давления и амперметр не будут лишними в конструкции установки. Особое внимание стоит уделить гидрозатвору на выходе из реактора. Он жизненно необходим. Если произойдёт воспламенение смеси, такой клапан предотвратит распространение пламени в реактор.

Водородный генератор для отопления жилых и производственных помещений, работающий на тех же принципах, отличается в несколько раз большей производительностью реактора. В таких установках отсутствие гидрозатвора представляет смертельную опасность. Водородные генераторы на автомобилях в целях обеспечения безопасной и надёжной работы системы также рекомендуется оборудовать таким обратным клапаном.

Пока без обычного топлива не обойтись

В мире есть несколько экспериментальных моделей, которые полностью работают на газе Брауна. Однако технические решения пока ещё не достигли своего совершенства. Простым жителям планеты такие системы недоступны. Поэтому пока автолюбителям остаётся довольствоваться «кустарными» разработками, которые дают возможность сократить затраты на топливо.

Немного о доверчивости и наивности

Некоторые предприимчивые дельцы предлагают на продажу водородный генератор на авто. Рассказывают про обработку лазером поверхности электродов или про уникальные секретные сплавы, из которых они сделаны, специальные катализаторы воды, разработанные в научных лабораториях мира.

Всё зависит от способности мысли таких предпринимателей к полёту научной фантазии. Доверчивость может сделать вас за ваши же средства (иногда даже не малые) владельцем установки, у которой через два месяца эксплуатации разрушатся контактные пластины.

Если уж вы решили таким способом экономить, то лучше собирать установку самостоятельно. По крайней мере, не на кого потом будет пенять.

Высокая частота – электролиз воды

energy21/maeher1.jpg” />Управляющая электроника
производитель B водород / кислород
C батареи

energy21/freqdet.jpg” />

Управляющая электроника и водород / кислород (Н / О) генератор

energy21/detail1.jpg” />

Генератор водорода кислородом в деталях

energy21/batt1.jpg” />

Источник тока для электролиза в деталях

8 х 1,2 В аккумуляторов (= 9,6 В)
В середине: / Aus переключения с ограничителем тока (переменной)

energy21/detail3.jpg” />

Багажа батареи и внедрение карбюратор в деталях

energy21/detail4.jpg” />

Производитель водород / кислород сверху

energy21/fuellen.jpg” />

Заполните водород / кислород производителя

Экспериментальная установка (старый) в высокочастотной электролиза

energy21/freqgen1.jpg” />

Слева направо:
Трансформатор
цепи анализатор
частоты генератора
электролизный ванной

energy21/oldset.jpg” />

В деталях

energy21/elektrod.jpg” />

Электрод в деталях (в rasenmaeher один использует)

Высокая частота – электролиз воды

Эксперимент 1

energy21/elektro1.jpg” /> Экспериментальная установка (1) к высокочастотной электролиза

Время: х +0
Напряжение: 0 В
Amp: 0 мА
Частота: 0 циклов в секунду (Гц)

Экспериментальная установка:
Анод: Медь с серебристой окраской (гальваническая),
Длина: 35 мм (1,37 дюйма) / диаметр: 10 мм (0,39 дюйма) / Меандры: 5 / диаметр провода: 1 мм (0,03 дюйма).

Катод Медь с серебристой окраской (гальваническая),
Длина: 35 мм (1,37 дюйма) / диаметр: 10 мм (0,39 дюйма) / Меандры: 5 / диаметр провода: 1 мм (0,03 дюйма)

Цилиндра: Стандартный искусство от цилиндра ок. 90 х 200 мм.
Система unbefuellt.

energy21/elektro2.jpg” />

1. Запуск теста

Время: х 0,3 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 10 циклов в секунду (Гц)

Система заполняется. Начинка: . 1,1 л воды и 0,1 л серной кислоты (10%) для увеличения проводимости Впервые H / O отщепление становится видимым.

energy21/elektro3.jpg” />

2. Покушение работает

Время: х 1 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 230 циклов в секунду (Гц)

Увеличение H / O отщепление.

energy21/elektro4.jpg” />

3. Attempt работает

Время: х 3 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 600 циклов в секунду (Гц)

H / O отщепление увеличивается с изменением частоты. Частота в последующих еще более увеличилось.

energy21/elektro5.jpg” />

4. Покушение работает

Время: х 4 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 700 циклов в секунду (Гц)

Частота продолжали расти в 700Гц. Рост производства Н / вывода сверхпропорционально.

energy21/elektro6.jpg” />

5. Attempt работает

Время: х 6 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 923 циклов в секунду (Гц)

Производство H / O достигает максимума с 923Hz.

energy21/elektro9.jpg” />

6. Работает Attempt

Время: х 7 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 1100 циклов в секунду (Гц)

Производство H / O становится меньше с увеличением частоты. Частота вернулся постепенно на 923Hz.

energy21/elektro8.jpg” />

7. Попытка конец

Время: х 9 минут
Напряжение: 0 В
Amp: 0 мА
Частота: 0 циклов в секунду (Гц)

Конец эксперимента. Частота ушел обратно постепенно снова на 923Hz и выдерживают в течение 32 секунд 923Hz.

Резюме

energy21/elektro2.jpg” />

energy21/elektro7.jpg” />

energy21/elektro8.jpg” />

х 0 минут

Вода (Mix), объем 1,2 литра

х 6 минут

Подача тока хранилась в кратчайшие сроки.
вариации в объеме около 1/5.

X 9 минут
Конец эксперимента.
Стал на 1,2 л воды
0,5 литра в ходе эксперимента разделились на водород и кислород.

По экспериментальной установки 0,5 литра стал воды в течение 9 минут с меняющейся частотой
распалась на водород и кислород.
При постоянной частоте 923Hz, напряжение 4,8 V и ток от 300 мА фрагментация становится
с больших 1 л / мин достигает.
Это соответствует стандартного качества топлива в например теплотворную способность 0,7 л.
Источником энергии в этом эксперименте использовали состоял из 4 аккумуляторов с в каждом случае 1,2 В и емкостью 5000mA. (Коммерческий аккумуляторная а-клетки)

Из этого следует:

Постоянный ток от 4 х 1,2 V из клеток: 4,8 В с 5000mAh
Продолжительность времени истощения батарей: прибл .. 6-8 часов (минимум

360 минут)
количество энергии за минуту: Теплотворная по примерно 0,7 литра стандартного качества топлива

360 минут х 0,7 литра = 252 литров теплотворная

1 час = 42 литров теплотворная

Иными словами выразил:

С 4 батарей (как, например, в фонарь) можно производить в час водорода и кислорода в количестве, которое соответствует стандартного качества топлива примерно 42 литров. До батареи не будут исчерпаны, они произведены для теплотворной, что соответствует, по крайней мере 252 литров в стандартного качества топлива.
Старинная автомобиль, который использует в примерно 10 литров на 100 км (62 миль), с 4 коммерческих батарей может проехать около 2500 ( 1553 миль) километрах.

Этот документ содержит ссылки и несколько диаграмм, которые помогут вам сделать вашу схему.

Нужна программное обеспечение, которое имитирует схему, прежде чем построить его? Смотреть на http://www.beigebag.com/ad2000.htm

LM555 Непостоянные Осциллятор схема

У меня было несколько писем, предполагающие, что владелец веб (меня) выступал выше эксперимент, я еще этого не сделали и просто подготовил доклад на этом сайте.

У меня были некоторые доклады других проводящих этот эксперимент и не получаете результаты, как заявлено.

один из них воспроизведена ниже.

Я ссылки на ссылку высокочастотной электролиза на energy21. Я являюсь членом кооператива на изобретение в Северной Калифорнии, и я очень заинтересован в изучении более эффективные средства электролиза для получения водорода по требованию для обеспечения движения транспортного средства. Я обращались патентов Пухарич в и белую бумагу и патент Xogen и другую информацию, которая Вам также может найти интересное.

Я думал, начиная с чего-нибудь простого, что пытаться получить аналогичные результаты для вашего эксперимента. В попытке повторить или хотя бы приблизить найдено на вашей странице на высокочастотной электролиза у нас были очень разные результаты.

Мы использовали существующий цепь питания, разработанный другу, инженера по электронной технике. Мы начали с 10% раствором аккумуляторной кислотой, имеющихся в продаже в США, не ясно нам, что концентрация серной кислоты это, но мы добавили 30мл это 270ml водопроводной воды в пластиковом стакане. Затем мы использовали два Позолоченный, 24 медный электрод катушки attatched нашему источнику питания.

Источник питания было токе не более 250 мА, напряжение, подаваемое на схему было 12В, но, как измерено в клетке она колебалась от 1 до 2 вольт, как импеданса ячейки изменилось. Ячейка сопротивление изменилось, когда мы меняли частоту источника питания от 0,6 Гц до 1300HZ. При этом, мы не нашли никаких изменений вообще в размере газа, добываемого как мы варьировали частоту. Единственное отличие Мы обнаружили, что размер пузырьков изменен с больших (около 0,5 см), чтобы очень мало.

Потому что мы обнаружили, что напряжение на ячейке изменяется с частотой мы интересно, если возможно, ваша схема была напряжения requlated с током различной свободно в ответ на сопротивление нагрузки ячейки, как частота изменялась? Если это так, то это может объяснить резкое различие в газ, добываемый в связи с текущей дисперсии.

Я очень заинтересован в более эффективном электролиза воды для получения дешевого водорода и мне интересно, что мы могли бы поделиться разрешить различия в экспериментальных результатов?

Спасибо за ваш труд и усилия, приложенные в создание так много об этом и другая информация доступна для людей в Интернете.

С уважением, Пенн Мартин

Эта информация предоставляется на образование ЦЕЛЕЙ И НЕТ ОТВЕТСТВЕННО НЕ принимается этим автором для его злоупотребление.

Have Fun и быть уход полный

Copyright Джефф Эгель 2000 Пожалуйста, поделитесь содержимое и уже этот веб-сайт в список контактов и друзей.

Пожалуйста, обратите внимание: мы знаем, заставили поверить приведенные выше результаты, представленные на этой странице, мошенничество следующее письмо, которое я, что я получил ниже, кажется, дает причину

назвать Жоао Карлос Гаспар Carimo
студенческие статус
Возраст 20s

Вопрос – как делает значительную электроэнергии высокого напряжения на очень> высокой частотой
около 5 ампер непрерывной может повлиять на электролиз воды с целью splitti воды в водород и OXIGEN?
это значительное экзотермическая реакция? Ив услышал о некоем эксперименте TESler, которые могли бы, по-видимому производить больше энергии, чем той, которая используется для генерации его с помощью Vacum, высокого напряжения и высокой частоты. если да, то как же это возможно? с другой стороны, внутривенно также услышал о теории Enistein об определенном неизвестной энергии, что резервное копирование этот эксперимент ..

Это не займет особо высокого напряжения для расщепления воды. Существует напряжение необходимо порогу для расщепления воды вообще. Выше этого напряжения, расщепление пойдет быстрее. Но напряжение не все истории. Если у вас есть достаточное напряжение, ток определяет количество воды, которое может быть разбит. Величина мощности (энергии в единицу времени), которая входит в расщеплении воды продуктом Votage и тока.Эффективность будет количество воды разделения на количество используемой энергии; для достижения максимальной эффективности, вы хотите использовать в качестве низкое напряжение, как вы можете, и высокий ток. Если вы используете более высокое напряжение, дополнительная энергия уходит в виде тепла.

Использование высокочастотного переменного тока будет на самом деле мешает расщепления воды. В переменного тока, потенциал постоянно изменяет себя, и существует риск того, что вы также обратный реакцию при каждом электроде, и включите вновь приготовленного водород и кислород обратно в воду.

Для эффективного электролиза, вы хотите постоянный ток. Расщепление воды не экзотермической реакцией. Это значительно эндотермической. Многое тепло выделяется, когда водород и кислород рекомбинируют с образованием воды.

У меня нет знания либо TESler эксперимента или неизвестного Эйнштейна теоретической энергии.

Ричард Барранс младший, доктор философии Химического разделения Группа химии Отдел CHM/200 Аргоннской национальной лаборатории 9700 Южная Касс-авеню Аргоннская, Иллинойс 60439 richb@anl.gov

DIY мощность импульса контроллера

В данном устройстве используется встроенный в широтно-импульсной модуляцией генератора сигнала схемы для вызвав питания MOSFET .

Схема является большим для управления мощность, подводимая к такому устройству, как вентилятор, светодиодов или даже трансформаторов и катушек. Регулируя ширину импульса можно легко контролировать скорость вентилятора без ущерба крутящего момента.

Данный транзистор, IRF740 оценивается до 400В и может переключаться вокруг 10А, что делает его весьма полезным для переключения мощности в индуктивных нагрузок. Схема будет работать с 6В – 12В постоянного тока, а выход может быть сделано как “открытый коллектор” для высшего переключения напряжения.

Не фантазии строительства это самостоятельно? Взгляните на наш выбор из передовых импульсных генераторов

Эта схема показывает нагрузку (катушка, двигатель и т.д.), подключенный к той же сети, что и остальной части схемы для простоты. Если вам нужно, чтобы перейти более высокое напряжение, положительной разъем нагрузки могут быть просто подключены к внешнему источнику.

Список деталей
IC1LM555
IC2LM393
R110k
R210k
R32.2k
R410k
VR11M
VR210k
С147nF
T1IRF74

Если схема должна быть использована с индуктивными нагрузками небольшой конденсатор должны быть подключены через нагрузку Они часто уже установлены на небольших двигателей постоянного тока.Дополнительный компонент, такой как варистора или «авторотационного диода ‘также рекомендуется, если генератор импульсов ведет обратного хода трансформаторов высокого напряжения, как катушки зажигания.

Два потенциометры VR1 и VR2 используются для управления частоты и рабочего цикла производства. VR1 регулирует скорость, с которой C1 заряжается для изменения частоты, в то время как VR2 действует как делитель напряжения разрешить конкретное напряжение для размещения на инвертирующий вход IC2. Это напряжение используется для управления шириной импульса на выходе. Выход рабочий цикл или ширина импульса устройства также можно управлять с помощью внешнего напряжения, таких как микроконтроллеры или аналоговый сигнал. Источник аналоговое напряжение может быть просто подключен к инвертирующий вход, а не на выходе из VR2

Особенности и характеристики

У нас есть некоторые из этих генераторов импульсов , предназначенных для использования с трансформаторов, которые доступны на высоковольтных кибер схем странице. Это высокое качество, готовые на печатной плате, включая большим радиатором и вентилятором, защита от перегрузки, и обратно ЭДС индуктивной защиты. Устройства Тезисы довольно устойчивыми и идеально подходят для любителей и экспериментировать в связи с широким спектром возможностей применения и долговечности для обработки разнообразных нагрузок. Если у вас есть случайные трансформаторы или создавать свои собственные катушки, эти мощности импульса модуляторы идеально подходят для тестирования и загоняя их.

Не фантазии строительства это самостоятельно? Проверьте наши передовые цепи управления импульсов. Купите наш удивительный ШИМ-OCXI сейчас!

Ссылка на основную публикацию