Электролизер для получения водорода

Обустройство загородного дома не может считаться полноценным, если вопрос с отоплением в нем остается нерешенным. В настоящее время устроить отопительную систему в частном доме несложно, главное – правильно подобрать вариант обогрева, который будет отвечать назначению сооружения, его функциональности и находиться в рамках бюджета. Так, к одному из самых современных вариантов обогрева можно отнести отопление дома водородом.

Заводской генератор водорода

И, невзирая на то, что этот способ создания комфортных температурных условий в помещения не так популярен, как более традиционные варианты, есть те, которые даже предпочитают делать водородный генератор своими руками. Что это такое и в чем особенности этого оригинального способа – в нашей статье.

Общая информация

Еще несколько веков тому назад Парацельс во время проведения экспериментов, заметил один очень интересный процесс: при взаимодействии металла и серной кислоты образуются пузырьки воздуха. Чуть позже было установлено, что это выделялся не воздух, а водород – бесцветный газ, не имеющий запаха.

Отопление на водороде – хотя и не новый, но относительно непопулярный способ отопления жилья именно по причине приверженности традиций. И если ранее отопление водородом считалось опасным для человека, поскольку слишком высокая температура требуется для сжигания водорода, то сегодня стали применять альтернативные методики. Усовершенствованная система водородного отопления дала возможность сжигать водород при более низкой температуре, что в принципе безопасно.

Как это работает

Для получения одной воды требуется окисление водорода кислородом (экскурс в школьную программу физики 6 класса). При такой химической реакции выделяется объем тепла, троекратно превышающий тот, который выделяется при сгорании газа. При этом водород, в отличие от газа – неисчерпаемый источник энергии. Если проводить аналогию с другим известным химическим элементом гелием, водород является главным и основным строительным материалом на Земле. Как отмечают специалисты, именно за водородным отоплением будущее, тем более, что сейчас не требуется колоссальной энергии для расщепления атомов воды на кислород и водород. На поиск такого простого способа ушло более двух столетий, в конечном итоге именно метод электролиза оказался самым выгодным и оправданным.

ВИДЕО: Водородный генератор – ячейка Стенли Мейера

Стенли Мейер предложил уникальное решение, которое было способно полностью избавить мир от нефтяной «иглы», за что, собственно и был убит, а труды его бесследно пропали. Были найдены лишь отдельные фрагменты, записки и очерки ученого, на основании которых частично была восстановлена технология, впоследствии названная ячейкой Мейера.

Метод электролиза

Для получения водорода были использованы металлические пластины на небольшом удалении друг от друга, находящиеся под высоким напряжением. При подаче энергии на пластины молекулы воды (Н2О) буквально разрываются на части, высвобождая 2 молекулы водорода и 1 одну молекулу кислорода. В этот момент происходит выделение тепла, равное 121 МДж на 1 кг. Этот газ носит название Брауна, что означает гремучий (Browns Gas), и главная его особенность заключается в том, что газ одноатомный, то есть на одну молекулу приходится один атом. Вместе с тем, газ не случайно назван гремучим, так как соединение водорода с кислородом требуется отдельных мер осторожности.

Схема установки для расщепления воды и получения газа Брауна

Применение водорода в системах отопления

В век технического прогресса существует огромное количество способов обустройства отопительной системы в частном доме. И, вне зависимости от того, что любой из нас имеет огромный выбор обогревательных блоков, некоторые все же умудряются собственноручно собирать тепловые установки, экономя тем самым на этом немало финансовых ресурсов. Так, отопление водородом своими руками может собрать сегодня практически каждый, кто хочет обустроить свое жилье экономно выгодным источником теплоэнергии.

Схема работы электролизера – агрегата для расщепления атомов воды

Водородное отопление частного дома – это экологичный, и вместе с тем, достаточно мощный теплоисточник, позволяющий обогреть здание с большой площадью.

Что же касается покупных обогревательных блоков, то самый первый водородный котел отопления был разработан итальянской компанией. Тогда эти блоки, равно как и сейчас, работали практически бесшумно и не выделяли абсолютно никаких токсичных веществ. Именно по этой причине водородное отопление дома, цена которого во многом зависит от марки оборудования, признано экологически чистым, эффективным и бесшумным способом обогрева жилья.

В силу того, что ученые смогли разработать такой метод сжигания водорода, когда температура внутри котла достигает 300°С, появилась возможность изготавливать тепловое оборудование из привычных жаропрочных металлов.

Водородный генератор для отопления частного дома, купить который можно на заводах производителях, не нуждается в обустройстве специального механизма вывода отходов горения. Дело в том, что они попросту отсутствуют. А это в очередной раз подтверждает, что подобные установки являются экологически чистыми. Во время эксплуатации такие тепловые блоки выделяют только пар, которые никоим образом не может нанести вред, как человеческому организму, так и окружающей среде.

Чтобы получить водород своими руками, потребуется, как было казано выше, только вода и свет. И если в вашем доме проведена вода из колодца или любого другого источника, за который не нужно платить, то расходы только пойдут на оплату электроэнергии.

Генератор водорода (электролизер), изготовленный своими руками

Если воспользоваться для электролиза этого газа энергией, полученной из солнечных панелей, то по конечному итогу вы получите практически бесплатное отопление дома своими руками.

В большинстве случаев водородные котлы используются для обогрева напольных поверхностей. Сегодня таких систем очень много, остается только определиться с типом и мощностью, которая зависит от площади обогреваемого помещения.

Современные водородные отопительные установки комплектуются двумя функциональными элементами:

  • нагревательный блок;
  • трубопроводная система, диаметр которой может колебаться от 25 до 32 мм.

Трубопровода других диаметральных размеров крайне редко применяются в таких системах.

Выполнять разводку тепловых контуров можно собственноручно, главное – придерживаться одного важного условия: на каждое последующее разветвление берутся трубы меньшего диаметра.

Примерный порядок подбора диаметров – труба Ø32 мм, труба Ø25 мм. После того, как будет выполнено разветвление – труба Ø20 мм, завершающая труба Ø16 мм. И если следовать этой рекомендации, то водородная отопительная горелка будет функционировать на должном уровне.

С этой статьей читают: Как сделать геотермальное отопление дома своими руками

Преимущества водородных обогревательных систем

Несмотря на незначительную популярность этого оборудования в наших регионов, оно все-таки завоевало доверие тех, кто уже успел оборудовать свой загородный дом подобным отопительным блоком. А все потом, что водородные тепловые узлы имеют несколько очень важных преимуществ:

  1. Экологичная чистота системы. В этом случае при работе оборудования происходит выброс всего одного побочного продукта – воды в виде пара. Паровые массы не способны нанести вред ни человеческому организму, ни окружающей среде.
  2. Функционирование этого газа в системе осуществляется без участия огня. Тепловая энергия производится за счет каталитической реакции. При смешивании кислорода и водорода получается вода, во время чего происходит выделение огромного объем теплоэнергии. Дальше осуществляется переход теплового потока в теплообменник. Как правило, температура в системе колеблется в рамках 35-45°С, что вполне приемлемо для устройства систем «теплый пол».

В скором времени водородные обогревательные установки смогут стать отличной и, что немаловажно, экономически выгодной заменой твердотопливных, электрически и газовых котлов.

  1. Высокий коэффициент полезного действия – порядком 96%, что в сравнении с другими методами обогрева очень выгодно.
  2. Возможность собственноручного сбора и монтажа отопительного блока. При наличии всех необходимых комплектующих и подробной инструкции, любой человек, не имеющий специальных навыков и знаний, сможет без особого труда собрать и оборудовать свой дом водородным отопительным блоком.
  3. Минимальное количество исходного сырья для производства топлива. Понадобится электричество и вода. Если же у вас свой источник воды, то от вас потребуется только электроэнергия. А при обустройстве солнечных панелей на участке, можно и вовсе сократить потребление электричества.

Что же касается недостатков, то среди них можно выделить только один – необходимость специального оборудования для гидролиза этого газа. Кроме указанного, минусов у этого оборудования до сегодняшнего дня не обнаружено.

Вот, собственно, и все тонкости устройства водородных отопительных систем. При грамотном подходе затраты на обогрев помещения с помощью таких установок будут минимальными.

ВИДЕО: Отопление дома водородом

Электролиз

это окислительно-восстановительная реакция, которая протекает только под действием электричества. В

промышленных генераторах водорода

для получения водорода и кислорода проводят электролиз воды. Для протекания реакции необходимо поместить в электролит два электрода, подключенных к источнику питания постоянного тока:

  • Анод — электрод к которому подключен положительный проводник;
  • Катод — электрод к которому подключен отрицательный проводник.

Ниже представлена  принципиальная схема промышленного щелочного электролизера.

Электролиз воды

Под действием электрического тока вода разделяется на составляющие ее молекулы: водород и кислород. Отрицательно заряженный катод притягивает катионы водорода а положительно заряженный анод  — анионы ОН-.

Деминерализованная вода, используемая в промышленных электролизных установках сама по себе является слабым электролитом, поэтому в нее добавляют сильные электролиты для увеличения проводимости электрического тока. Зачастую выбирают электролиты с меньшим катионным потенциалом, чтобы исключить конкуренцию с катионами водорода : KOH или NaOH. Электрохимическая реакция протекающая на электродах выглядит следующим образом:

  • Реакция на аноде: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e−  — выделение кислорода;
  • Реакция на катоде: 2H2O + 2e− → H2 + 2OH− — выделение водорода.

Промышленный электролизер собран по биполярной схеме, где между основными электродом и катодом помещены биполярные «промежуточные» электроды имеющие разные заряды по сторонам. Со стороны основного анода, промежуточный электрод имеет катодную сторону, со стороны катода — анодную (см. рисунок).

Далее, чтобы получить чистый водород и кислород, требуется разделить газы образующиеся на электродах, и для этого применяют разделительные ионно-обменные мембраны (см. рисунок).  Количество получаемого водорода в два раза больше получаемого кислорода и поэтому давление в водородной полости поднимается в два раза быстрее. Для уравнивания давления в полостях применяют уравнивающую давление мембрану на выходе из электролизера, которая предотвращает передавливание водорода в полость кислорода через каналы предназначенные для циркуляции электролита. 

Данный метод является наиболее применяемым методом в промышленности и позволяет получать газообразный водород с КПД от 50 до 70%  производительностью до 500 м3/час при удельных энергозатратах 4,5-5,5 Н2м3/кВт-ч.

ЭЛЕКТРОЛИЗ НА ТПЭ

В настоящий момент к наиболее эффективным методом разделения можно отнести электролиз с применением твердо-полимерных электролитов на основе перфторированной ионно обменной мембраны. 

Данный тип электролизеров позволяет получать водород с КПД до 90% и является наиболее экологичным. Электролизеры с ТПЭ дороже щелочных в 6-7 раз и поэтому пока не получили свое распространение в промышленности.

<lh3.googleusercontent.com…/5555555555.png>Осторожно: 1, водород очень взрывоопасен.</a>

Водород является самым распространенным элементов в природе, но его использование в значительной степени затруднено отсутствием эффективных технологий расщепления воды. Исследователи Стэнфордского университета создали из железа и никеля водяной сплиттер, который работает от батарейки напряжением всего 1,5 Вольта. Химики выбирали металлы неслучайно: никель-железный оксид является катализатором для электродов, сплиттер позволяет в течение 2-х недель при комнатной температуре эффективно расщеплять воду с КПД порядка 82%.
Отметим, что разработанный исследователями во главе с Хонгджи Даем сплиттер стал альтернативой созданным ранее устройствам, которые традиционно выполнялись из никеля и платины
. Нынешнее изобретение значительно дешевле и эффективнее, что в перспективе может вывести технологии расщепления воды на кислород и водород
8 класс ВОДОРОД тест
ВНИМАНИЕ!
проставьте числа от 1 до 20 в столбик
около каждого числа проставьте букву с правильным ответом
УДАЧИ!
Период, в котором находится водород
а) 3 б) 1 в) 2
Группа, в которой находится водород
а) 3 б) 2 в) 1
Порядковый номер водорода
а) 1 б) 2 в) 3
Число протонов в ядре атома водорода
а) 3 б) 2 в) 1
Число нейтронов в атоме водорода
а) 0 б) 1 в) 2
Число электронов в атоме водорода
а) 1 б) 2 в) 3
Относительная атомная масса водорода
а) 3 б) 2 в) 1
Формула простого вещества водорода
а) Н3 б) Н 2 в) Н
Относительная молекулярная масса водорода
а) 1 б) 2 в) 3
Молярная масса водорода
а) 2 г/моль б) 2 г в) 2 моль
Агрегатное состояние водорода при нормальных условиях
а) жидкость б) твердое вещество в) газ
В 100 объемах воды при 20о С растворяется объемов водорода
а) 5 б) 3 в) 2
Соединения водорода с металлами называются
а) гидриды б) металловодороды в) метан
Соединение водорода с хлором называется
а) гидрид водорода б) хлороводород в) вода
Соединение NH3 называется
а) гидрид азота б) азотоводород в) аммиак
Соединение водорода с кислородом называется
а) гидрид кислорода б) кислородоводород в) оксид водорода
Водород в лаборатории получают реакцией
а) Zn + HCl б) CH4 + H2O в) H2O + C
Водород в промышленности получают реакцией
а) Zn + HCl б) CH4 + H2O в) Ca + HCl
При обычных температурах водород реагирует с металлом
а) Cu б) Hg в) Ca
При обычных температурах водород реагирует с неметаллом
а) H2 б) F2 в) O2 
Поскольку явление выделения водорода при нагревании угля, кокса или графита хорошо известно, то во всех высокотемпературных процессах с их участием непременно участвует и водород.
Изучение возможности получения водорода путем газификации негорючих углеродистых веществ, например графита, является актуальным и вносит вклад в развитие водородной энергетики.
сделай любую.ячейку. залей дист.воду и понемногу из шприца добавляй щелочи в ячейку и смотри на амперметр…
как получишь нужный ток больше не добавляй щелочи пользуйся.далее подливай только дистиллированную воду.Размер пластин выбирают в зависимости от конструкции электролизера. Вернее сказать по размерам того куда хочешь его воткнуть. Еще необходимо учитывать, что площадь пластин и расстояние между ними влияют на ток. Если питание электролизера импульсное, то нужно учитывать только одно, на действующее напряжение влияет только скважность. При одинаковой скважности и амплитуде на частотах от 0,1 Гц до 500 кГц ток электролиза один и тот же. Проще сказать какая частота lh3.googleusercontent.com…%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9.png . За пластины уже говорили. Если электролит кислый, электроды оксид свинца. Если электролит щелочной, то электроды никель или нерж 316 L с его высоким содержанием. На худой конец просто ржа. или Углеродное волокно
Едкий калий, это щелочь
. Так, что если его использовать вместо щелочи, то однозначно можно… ; 

3,5 куба, 2019 литров
В 1 литре воды:
1234,44 л водорода
604,69 л кислорода
186450 Известно, что грамм-атом численно равен атомной массе вещества, а грамм-молекула — молекулярной массе вещества. Например, грамм-молекула водорода в молекуле воды равна двум граммам, а грамм-атом атома кислорода — 16 граммам. Грамм-молекула воды равна 18 граммам. Так как масса водорода в молекуле воды составляет 2×100/18=11,11%, а масса кислорода — 16×100/18=88,89%, то это же соотношение водорода и кислорода содержится в одном литре воды. Это означает, что в 2019 граммах воды содержится 111,11 грамм водорода и 888,89 грамм кислорода.
Один литр водорода весит 0,09 гр., а один литр кислорода — 1,47 гр
. Это означает, что из одного литра воды можно получить 111,11/0,09=1234,44 литра водорода и 888,89/1,47=604,69 литра кислорода. Из этого следует, что один грамм воды содержит 1,23 литра водорода.
Затраты электроэнергии на получение 2019 литров водорода сейчас составляют 4 кВтч, а на один литр — 4 Втч
. Поскольку из одного грамма воды можно получить 1,234 литра водорода, то на получение водорода из одного грамма воды сейчас расходуется 1,234×4=4,94 Втч.
Это целиком взято из патента RU2277138.
Но У Мэйера движок 50 л.с. (1.3 л.) на 100 км брал 4.5 литра воды.
В общем конкретных данных пока нет! =В патенте четко написано:
Voltage Intensifier Circuit
40,000 volts @ 1 ma = 40 wats of applied electrical power
40 watts + 12 volts battery = 3,3 amp/hr
Напряжение цепи усилителя яркости
40000 вольт при 1 мА = 40 Wats прикладных электрическая мощность
40 Вт 12 вольт батареи = 3,3 ампер / час

Из этого можно сделать вывод что имеется в виду напряжение 40 кВ а значит и ток вырастит но одно но если нам позволит источник то есть мы ему сделаем 40 кВ но источник намотаем на ту силу тока что нам нужно . но есть такой называемый холодный ток и напряжения получаемое с плоская бифилярная катушка тесла и он тоже работает
(

Вода это топливо в прямом смысле слова.
В 1 литре воды:
1234,44 л водорода
604,69 л кислорода
Распыление воды в холодный туман.
Такая водно топливная смесь может гореть не только в двигателе внутреннего сгорания, но и в любой котельной, а также использоваться на топливных электростанциях вместо солярки. Перспективы интересные: представьте себе, что все автономные электрогенераторы, силовые установки судов и мощные двигатели грузовиков, работающие сейчас на топливе могут быть модернизированы для работы на воде. Теоретических препятствий для этого нет. В таком случае, рынок автономных источников энергии ждут большие позитивные изменения.
Есть простой и эффективный способ Фарадея.
Приспособят медный бачок на выхлопной коллектор (надо чтобы бачок на него плотно прилегал по всем вывихах )И очень герметичный (что бы не засосало воду в двигатель и за разгерметизации и очень крепкий, что бы не разорвало от избыточного давления пара и не смяло при разряжении) и залей в бачок воду
. Выход от бачка трубкой / трубочкой подвели к впускному коллектору и будет тебе счастье .
Это доказал Фарадея. когда пропускал в раскаленном железом стволе пушки, но одно но железо при вращается ржавчину . (Лавуазье опилок добавил ствол пушки для восстановления железа (Платон, вставил железяку внутрь трубы, для лучшего соприкосновения молекул пара со стенкой внешней или внутренней трубы. ) если попадает смешанную с водой мочевину. в раскаленную трубку с нее выделяется аммиак, а оставшееся СО отбирает кислород у оксида железа . Потом аммиак поступает в цилиндр и там разлагается на водород и азот.
При попадании водяного пара в цилиндр при взрыве / детонации смеси бензиновых / соляровых паров некоторое количество молекул воды расщепляется на кислород и водород, и тут же сгорает, выделяя огромную энергию
. Эта энергия позволяет экономить бензин / солярку в довольно значительном количестве . На больших дизельных двигателях экономия доходит до 25-30 % если система грамотно сделана.
Мэйера доказал электролиз воды
( если взять постоянный импульс с частотой 923 гЦ для щелочной вод и для дистиллированной 926 КгЦ две трубки с зазором между ними 1 мм и подать и на плюс наружной трубки плюс, а на другую внутреннею минус, то на минусе будет выделяться водород
. а на плюсе кислород).

Таким образом, аномальные и специфические свойства воды играют ключевую роль в ее многообразном взаимодействии с живой и неживой природой. Все эти необычные особенности свойств воды настолько «удачны» для всего живого, что делает воду незаменимой основой существования жизни на Земле.

НА ЧТО Я БЫ ПОМЕНЯЛ СВОЮ МАШИНУ

Лада El LadaЛада El Lada

wroom.ru/i/cars2/lada_ellada_1.jpgЭлектромобиль «Лада Эллада» — это универсал «Лада Калина», но оснащенный электродвигателем мощностью 60 кВт вместо привычного бензинового мотора. По словам представителей завода, для зарядки литиевоионных батарей от обычной бытовой электросети нужно 8 часов, а запас хода в городском режиме составляет 150 км.

Хотя «Элладу» не планируется пускать в свободную продажу, это все-таки не концепт-кар, а мелкосерийный автомобиль. Согласно соглашению, заключенному между АвтоВАЗом и Правительством Ставропольского края, 100 электромобилей будут работать в такси Кавказских Минеральных Вод. Определена и цена машины для других корпоративных заказчиков, если такие конечно найдутся, она составляет 1 250 000 рублей.