Como fazer um gerador de hidrogênio para sua casa com as próprias mãos: dicas práticas para fabricação e instalação

Pontos de uso selecionados

Em primeiro lugar, gostaria de observar que o método tradicional de queima de gás natural ou propano não é adequado para o nosso caso, pois a temperatura de combustão do HHO excede em mais de três vezes a dos hidrocarbonetos. Como você entende, o aço estrutural não suportará essa temperatura por muito tempo. O próprio Stanley Meyer recomendou o uso de um queimador de design incomum, cujo diagrama apresentamos abaixo.

Esquema de um queimador de hidrogênio projetado por S. Meyer

Todo o truque deste dispositivo está no fato de que o HHO (indicado pelo número 72 no diagrama) passa para a câmara de combustão através da válvula 35. A mistura de hidrogênio em chamas sobe pelo canal 63 e simultaneamente realiza o processo de ejeção, arrastando o ar externo através dos orifícios ajustáveis ​​13 e 70. Sob a tampa 40 é retida uma certa quantidade de produtos de combustão (vapor de água), que entra na coluna de combustão através do canal 45 e se mistura com o gás queimado. Isso permite reduzir a temperatura de combustão várias vezes.

O segundo ponto para o qual gostaria de chamar a atenção é o líquido que deve ser despejado na instalação. É melhor usar água preparada que não contenha sais de metais pesados. A opção ideal é o destilado, que pode ser adquirido em qualquer auto loja ou farmácia.

Para a operação bem-sucedida do eletrolisador, hidróxido de potássio KOH é adicionado à água, na proporção de cerca de uma colher de sopa do pó por balde de água.

E a terceira coisa em que damos ênfase especial é a segurança. Lembre-se de que a mistura de hidrogênio e oxigênio não é acidentalmente chamada de explosiva. HHO é um composto químico perigoso que, se manuseado de forma descuidada, pode causar uma explosão. Siga as regras de segurança e seja especialmente cuidadoso ao experimentar o hidrogênio. Só neste caso o "tijolo" que compõe o nosso Universo trará aconchego e conforto à sua casa.

Esperamos que o artigo tenha se tornado uma fonte de inspiração para você, e você, arregaçando as mangas, comece a fabricar uma célula de combustível de hidrogênio. Claro, todos os nossos cálculos não são a verdade absoluta, no entanto, eles podem ser usados ​​para criar um modelo de trabalho de um gerador de hidrogênio.Se você deseja mudar completamente para esse tipo de aquecimento, o problema terá que ser estudado com mais detalhes. Talvez seja a sua instalação que se tornará a pedra angular, graças à qual a redistribuição dos mercados de energia terminará e o calor barato e ecológico entrará em todas as casas.

Desempenho necessário

Para realmente economizar combustível, um gerador de hidrogênio para um carro deve produzir gás a cada minuto a uma taxa de 1 litro por 1.000 cilindradas. Com base nesses requisitos, o número de placas para o reator é selecionado.

Para aumentar a superfície dos eletrodos, é necessário processar a superfície com lixa na direção perpendicular. Este tratamento é extremamente importante - aumentará a área de trabalho e evitará a "aderência" de bolhas de gás à superfície.

Este último leva ao isolamento do eletrodo do líquido e impede a eletrólise normal. Não esqueça que para o funcionamento normal do eletrolisador, a água deve ser alcalina. O refrigerante comum pode servir como catalisador.

Vantagens e desvantagens dos geradores a gás

Um gerador de gás doméstico fabricado na fábrica custará de 1,5 a 2 vezes mais do que uma caldeira de combustível sólido convencional. Vale a pena gastar dinheiro com essa "técnica milagrosa"?

Entre as vantagens do uso de geradores a gás estão:

• queima completa do combustível carregado na fornalha e a quantidade mínima de cinzas;
• eficiência relativamente alta ao trabalhar em conjunto com um motor de combustão interna ou uma caldeira a gás;
• uma ampla gama de combustíveis sólidos;
• facilidade de operação e sem necessidade de monitorar continuamente a operação da unidade;
• o intervalo de tempo entre as reinicializações do forno é de até um dia na madeira e até uma semana no carvão;
• a possibilidade de usar madeira não seca - matérias-primas úmidas só podem ser usadas em alguns modelos de geradores a gás;
• respeito ao meio ambiente do dispositivo - este dispositivo não possui tubo de escape, todo o gás gerado vai diretamente para a câmara de combustão do motor ou caldeira.

Ao usar lenha úmida, o gerador funcionará, mas a produção de gás será reduzida em 20 a 25%. A queda na produtividade se deve à evaporação da umidade natural da madeira.

Isso leva a uma diminuição da temperatura no forno, o que retarda o processo de pirólise. É melhor secar bem as toras antes de carregá-las na câmara de pirólise. Os dispositivos industriais são totalmente automatizados; o combustível é fornecido a eles por um sem-fim de um recipiente próximo.

Um gerador de gás de fabricação própria não agrada com tanta autonomia, mas também é bastante simples de operar. Só é necessário de vez em quando carregá-lo com combustível para os globos oculares.

As temperaturas de operação no gerador de gás atingem valores de 1200–1500 ° C, seu corpo deve ser feito de materiais que possam suportar tais cargas

O gerador de gás tem menos desvantagens, mas são elas:

• baixa controlabilidade dos volumes de gás gerado - quando a temperatura no forno diminui, a pirólise para e, em vez de uma mistura de gases combustíveis, forma-se uma mistura de resinas na saída;
• instalação complicada - mesmo um gerador a gás caseiro de potência média de 10 a 15 kW ocupa um espaço bastante grande;
• duração da ignição - antes que o reator produza o primeiro gás, 20 a 30 minutos se passarão.

Após o “aquecimento”, o gerador produz consistentemente um certo volume da mistura gasosa, que deve ser queimada ou lançada ao ar.Para fazer esta unidade com suas próprias mãos, você precisará de cilindros de gás fortes ou aço grosso, e isso é muito dinheiro. Mas tudo isso compensa com a eficiência do gerador e o baixo custo do combustível inicial.

Alguns modelos de geradores a gás são equipados com um soprador de ar, enquanto outros não. A primeira opção permite aumentar a capacidade da instalação, mas a vincula à rede elétrica. Se você precisa de um pequeno gerador para cozinhar alimentos na natureza, pode sobreviver com uma unidade compacta sem soprador de ar.

A maioria das instalações de geração de gás de fabricação própria opera devido ao calado natural.

Um gerador a gás portátil com uma potência de 2,4 kW, a lenha, permite cozinhar facilmente o jantar fora da cidade, longe da civilização (+)

Para aquecer uma casa particular, será necessário um dispositivo mais poderoso e volátil. No entanto, neste caso, vale a pena cuidar de um gerador de energia de backup para que durante a noite, em caso de acidente na rede, você não fique sem alimentação e aquecimento.

Aquecimento a hidrogénio: mito ou realidade?

O gerador de soldagem é atualmente a única aplicação prática para separação eletrolítica de água. Não é aconselhável usá-lo para aquecer uma casa, e aqui está o porquê. Os custos de energia durante o trabalho com chama a gás não são tão importantes, o principal é que o soldador não precisa carregar cilindros pesados ​​​​e mexer nas mangueiras. Outra coisa é o aquecimento doméstico, onde cada centavo conta. E aqui o hidrogênio perde para todos os tipos de combustível existentes atualmente.

Geradores de soldagem em série custam muito dinheiro, porque usam catalisadores de eletrólise, que incluem platina.Você pode fazer um gerador de hidrogênio com suas próprias mãos, mas sua eficiência será ainda menor do que a de um gerador de fábrica. Você definitivamente conseguirá obter gás combustível, mas é improvável que seja suficiente para aquecer pelo menos uma sala grande, quanto mais uma casa inteira. E se for suficiente, você terá que pagar contas fabulosas de eletricidade.

Em vez de gastar tempo e esforço para obter combustível gratuito, o que não existe a priori, é mais fácil fazer uma simples caldeira de eletrodo com suas próprias mãos. Você pode ter certeza de que, dessa forma, você usará muito menos energia com maior benefício. No entanto, artesãos caseiros - entusiastas sempre podem tentar e montar um eletrolisador em casa para realizar experimentos e ver tudo por si mesmos. Um desses experimentos é mostrado no vídeo:

Água de hidrogênio em casa

Teoricamente, você pode criar um gerador de hidrogênio com suas próprias mãos em casa. Mas para isso você precisa ter um conhecimento especial, ter o equipamento adequado.

Existem duas opções:

1. A saturação é o processo de enriquecimento da água com oxigênio molecular. Pelo princípio da produção de bebidas carbonatadas.
2. A eletrólise é o processo de passagem de corrente através de um meio líquido. A essência da técnica está na reação da água com os metais.

O princípio de funcionamento de um gerador doméstico é mostrado na imagem:

O eletrolisador mais simples consiste em:

• recipiente de paredes espessas (reator);
• eletrodos de metal conectados à rede;
• bloqueio de água;
• tubo de saída de gás;
• queimadores.

Como fazer um gerador de hidrogênio:

1. Mergulhe os eletrodos de metal em um recipiente com água, aplique tensão. A adição de sal (ou álcali, ou ácido) à água melhorará a reação.
2. Uma reação ocorrerá, como resultado da qual o hidrogênio começará a ser liberado perto do cátodo (menos) e oxigênio perto do ânodo (mais).
3. Os gases são misturados e entram no tubo, através do qual são enviados para uma vedação d'água (vedação hidráulica). O objetivo do selo de água é evitar um flash no reator, para separar o vapor de água.
4. O gás perigoso do segundo tanque é transferido para o queimador, onde queima. O resultado é água.

A criação de um gerador de hidrogênio na prática é a seguinte:

1. Prepare tudo o que você precisa: 2 frascos de vidro de boca larga, tampas para eles, um sistema de conta-gotas, 20 parafusos autorroscantes, 2 bastões de madeira chatos, fios.
2. Conecte as varas de madeira com parafusos autorroscantes com as extremidades em direções diferentes. Solde as cabeças dos parafusos autorroscantes e traga os fios até eles. Obtenha eletrodos improvisados.
3. Puxe o tubo do conta-gotas e prenda-o na tampa perfurada do frasco. Sele com uma pistola de cola.
4. Coloque os eletrodos no recipiente e aperte a tampa.
5. Através de 2 orifícios na outra tampa, puxe os tubos do conta-gotas. Despeje a água na garrafa, aperte a tampa.
6. Despeje água no reator com a adição de sal.
7. Ligue a fonte de alimentação (DC, por exemplo, bateria do carro, adaptador de alimentação).
8. Assim que as bolhas aparecem, a reação começou. Ajuste a voltagem. Acenda o gás escapando.

Para mais informações sobre como fazer você mesmo um gerador de hidrogênio, veja o vídeo:

Mas faz sentido ficar intrigado com a criação independente de um ionizador de água com suas próprias mãos, quando é mais fácil e barato comprar um pronto?

Como funciona a estrutura montada?

A tensão é aplicada ao PWM, o regulador gera uma tensão com a frequência necessária. A frutificação da produção de gás depende de qual será a frequência.A tensão é então aplicada a tubos ou placas de aço inoxidável contendo água. Neles, sob a influência da corrente, um "chocalho" é liberado. Em seguida, ele entra no tanque do secador através de tubos flexíveis. E já do secador, o gás é fornecido ao circuito de suprimento de ar.

Tal instalação pode ser usada para aquecimento: cooperativas de garagem, casas de campo, tudo depende do vôo de sua imaginação. Para usar esta instalação para aquecer uma casa, você precisa converter uma caldeira de combustível sólido ou caldeira a gás em gás de Brown. Se você ainda decidir montar e usar ativamente essa instalação caseira, obterá combustível barato. E um produto amigo do ambiente que não polui o ar. Ao montar o gerador de gás da Brown, você terá dúvidas. Aqui responderemos às perguntas mais frequentes.

Que tipo de água devo usar, água normal da torneira ou água destilada?

Você pode usar água da torneira se não contiver metais pesados ​​ou destilada. Mas o melhor efeito é alcançado ao usar uma solução de hidróxido de sódio adicionada à água destilada. É necessário observar a proporção, para dez litros de água você precisa adicionar uma colher de sopa de hidróxido de sódio e misturar bem.

Qual metal usar?

Em vários manuais e manuais, eles escrevem que é necessário usar apenas metais raros.

Você está sendo enganado. Qualquer aço inoxidável pode ser usado. Os melhores resultados ao trabalhar com aço foram demonstrados pelo aço ferromagnético, que não atrai partículas de detritos desnecessários. Outro ponto importante, o principal, na hora de escolher um metal, é dar preferência ao aço inoxidável, e que não esteja sujeito a oxidação.

Quão duráveis ​​são as placas de eletrodos?

Não há necessidade de trocar as placas por novas, pois elas não são destruídas durante a operação.

O que precisa ser feito para preparar placas de eletrodos? E como fazer certo?

Antes de tudo, antes de montar as placas, elas devem ser lavadas muito bem em uma solução com sabão e, em seguida, sua superfície deve ser tratada com uma substância contendo álcool (vodka ou álcool). O eletrolisador precisa ser “acionado” por algum tempo, substituindo periodicamente a água suja por água limpa. Continue até que a água tenha lavado toda a sujeira. Se a água estiver suficientemente limpa, a unidade não aquecerá.

Se você montou o eletrolisador corretamente, ao usá-lo, a água e as placas não aquecerão.

É importante não superaquecer o eletrolisador acima de 65 graus. Se a temperatura subir acima da temperatura especificada, sujeira, metais com minerais grudarão nas placas. E eles terão que ser removidos com lixa ou substituídos por novos.

E eles terão que ser removidos com lixa ou substituídos por novos.

3 Viabilidade econômica

É muito difícil fazer uma usina de hidrogênio de alta qualidade em casa. O mestre terá que levar em conta muitos parâmetros. Por exemplo, você precisa selecionar com precisão o metal para os eletrodos. Deve ter certas propriedades.

Além disso, ao montar o hidrolisador, as dimensões de montagem devem ser observadas. Para obtê-los, você precisa fazer cálculos complexos, levando em consideração a qualidade da água, a potência de saída necessária etc.

Na fabricação do dispositivo, até mesmo a seção transversal dos fios através dos quais a corrente é fornecida aos eletrodos é importante.Não se trata do desempenho do gerador, mas da segurança de sua operação, mas essa importante nuance deve ser levada em consideração.

O principal problema de tais dispositivos é o alto custo da eletricidade para produzir oxidina de hidrogênio. Eles excedem a energia que pode ser obtida da queima desse combustível.

Devido à baixa eficiência, o preço de uma usina de hidrogênio para uso doméstico torna a produção desse gás e seu posterior uso para aquecimento não lucrativo. Do que desperdiçar eletricidade, é mais fácil instalar qualquer caldeira elétrica. Será mais eficiente.

No que diz respeito ao transporte rodoviário, o quadro não é muito diferente. Sim, você pode fazer um hidrolisador para economizar combustível, mas isso reduz a segurança e a confiabilidade.

O único lugar onde o hidrogênio pode ser efetivamente usado como combustível é a soldagem a gás. Os dispositivos de hidrogênio pesam menos, são mais compactos que os cilindros de oxigênio, mas muito mais eficientes. Além disso, o custo de obter uma mistura aqui não desempenha nenhum papel.

Eletrolisador faça você mesmo para um carro

Na Internet você pode encontrar muitos diagramas de sistemas HHO, que, segundo os autores, permitem economizar de 30% a 50% de combustível. Tais alegações são excessivamente otimistas e geralmente não são apoiadas por nenhuma evidência. Um diagrama simplificado de tal sistema é mostrado na Figura 11.

Em teoria, tal dispositivo deve reduzir o consumo de combustível devido ao seu esgotamento completo. Para fazer isso, a mistura de Brown é alimentada no filtro de ar do sistema de combustível. Trata-se de hidrogênio e oxigênio obtidos de um eletrolisador alimentado pela rede interna do carro, o que aumenta o consumo de combustível. Círculo vicioso.

Claro, um circuito regulador de corrente PWM pode ser usado, uma fonte de alimentação de comutação mais eficiente ou outros truques podem ser usados ​​para reduzir o consumo de energia. Às vezes, na Internet, há ofertas para comprar uma fonte de alimentação de baixa amperagem para um eletrolisador, o que geralmente não faz sentido, pois o desempenho do processo depende diretamente da força da corrente.

É como o sistema Kuznetsov, cujo ativador de água está perdido e não há patente etc. Nos vídeos acima, onde falam das vantagens inegáveis ​​de tais sistemas, praticamente não há argumentos fundamentados. Isso não significa que a ideia não tenha o direito de existir, mas as economias alegadas são "ligeiramente" exageradas.

2 Dispositivo e princípio de operação

O aquecimento doméstico a hidrogênio foi desenvolvido por uma empresa italiana. Os cientistas conseguiram reduzir a temperatura de combustão usando catalisadores de +6000 a +300°C, o que possibilitou o uso de materiais tradicionais para a produção de caldeiras de aquecimento.

O dispositivo da caldeira inclui:

• câmara de combustão de combustível;
• trocador de calor;
• eletrolisador;
• um reservatório para geração de hidrogênio com um eletrólito colocado em seu interior;
• bloco de proteção de dois estágios.

Caldeiras de aquecimento de hidrogênio podem ser de diferentes capacidades. Quanto maior a área da sala, maior deve ser a potência. Algumas caldeiras possuem um sistema modular, o número máximo de canais para geração de energia de hidrogênio é 6, cada canal deve conter um catalisador para que os canais possam funcionar independentemente um do outro.

As caldeiras de hidrogênio funcionam da seguinte forma:

• a solução eletrolítica entra no eletrolisador e, sob a influência de uma corrente elétrica, são produzidos hidrogênio, oxigênio e vapor de água;
• os gases entram no separador químico, onde o hidrogênio é separado do volume total;
• o hidrogênio purificado através de um bloco protetor de dois estágios entra na câmara de combustão, onde ocorre uma reação química com a participação de hidrogênio, oxigênio e catalisadores;
• durante a reação, a água é formada e o calor é liberado, o calor aquece o trocador de calor, devido ao qual ocorre o aquecimento, e a água entra novamente no eletrolisador.

Lei da conservação da energia ↑

Tudo na natureza está interligado. Se algo chegou em algum lugar, significa que partiu de algum lugar. Essa sabedoria popular, de forma simplificada, mas geralmente correta, descreve a lei da conservação da energia. O hidrogênio, quando queimado, libera energia térmica. Mas para obter gás por eletrólise, você terá que gastar uma certa quantidade de eletricidade. Que, por sua vez, é obtido principalmente pela geração de calor a partir da combustão de outros combustíveis. E se tomarmos a energia térmica pura necessária para gerar eletricidade e a energia que o hidrogênio dará durante a combustão, mesmo as instalações mais avançadas resultam em uma dupla perda. Nós literalmente jogamos fora metade do dinheiro. E estes são apenas custos operacionais, mas você também deve levar em consideração o custo de equipamentos muito caros.

O projeto do dirigível eólico-hidrogênio Aeromodeller II. Os engenheiros belgas desenharam um belo quadro, resta apoiá-lo com tecnologias específicas economicamente viáveis

Segundo o laboratório de pesquisa do INEEL, sobre geradores industriais de hidrogênio nos Estados Unidos, o custo de um quilo de hidrogênio foi:

• Eletrólise de uma rede elétrica industrial - 6,5 usd.
• Eletrólise de turbinas eólicas - 9 usd.
• Fotoeletrólise de dispositivos solares - 20 usd.
• Produção de biomassa - 5,5 usd.
• Conversão de gás natural e carvão - 2,5 usd.
• Eletrólise de alta temperatura em usinas nucleares - 2,3 usd. Esta é a maneira mais barata e mais distante das condições de casa.

Além disso, mesmo o melhor gerador de hidrogênio em casa será visivelmente inferior ao industrial em eficiência. Com esses preços, não há razão para falar de qualquer concorrência séria pelo combustível de hidrogênio em comparação não apenas com o gás natural barato, mas também com o aquecimento elétrico caro, o diesel e até as bombas de calor.

Como fazer aquecimento de hidrogênio com suas próprias mãos

Fazer aquecimento a hidrogênio qualquer mestre que tenha a habilidade de trabalhar com metal pode fazê-lo com suas próprias mãos.

Para formar o dispositivo, você precisará do seguinte conjunto de materiais:

• chapa de aço inoxidável com parâmetros 50x50 cm;
• parafusos 6x150, equipados com arruelas e porcas;
• elemento de filtro de fluxo - útil em uma máquina de lavar antiga;
• um tubo oco transparente de 10 m de comprimento, por exemplo, do nível da água;
• um recipiente de plástico comum de 1,5 litro com uma tampa forte e selada;
• um conjunto de acessórios de espinha de peixe com um diâmetro de furo de 8 mm;
• moedor para corte;
• furar;
• selante de silicone.

Para fazer um forno de hidrogênio, o aço 03X16H1 é adequado e, em vez de água, você pode usar uma solução alcalina, que criará um ambiente agressivo para a passagem de corrente, prolongando a vida útil das chapas de aço.

Como fazer aquecimento doméstico com hidrogênio:

1. Coloque a folha de metal em uma mesa plana, cortada em 16 partes iguais. Retângulos são obtidos para o futuro queimador. Agora corte um canto de todos os 16 retângulos - isso é necessário para a conexão subsequente das peças.
2. No verso de cada elemento, faça um furo para o parafuso. De todas as 16 folhas, 8 serão ânodos e 8 catodos. Ânodos e cátodos são necessários para a passagem de corrente elétrica através de peças com polaridade diferente, isso garante a decomposição de álcalis ou destilados em hidrogênio e oxigênio.
3. Agora coloque as placas em um recipiente de plástico, levando em consideração a polaridade, alternando mais e menos. Um tubo transparente servirá de isolante para as placas, que devem ser cortadas em anéis e depois em tiras de 1 mm de espessura.

1. As placas de metal são fixadas umas às outras com arruelas desta maneira - primeiro a arruela é colocada na perna do parafuso, depois a placa é colocada. Após a placa, você precisa colocar 3 arruelas no parafuso e depois a placa novamente. Desta forma, 8 placas são penduradas no ânodo e 8 placas no cátodo.

Agora você precisa descobrir o ponto de parada do parafuso no recipiente de alimentos, faça um furo neste local. Se os parafusos não estiverem incluídos no recipiente, a perna do parafuso será cortada no comprimento desejado. Depois disso, enrosque os parafusos nos orifícios, coloque arruelas nas pernas e prenda a estrutura com porcas para apertar. Equipar a tampa do recipiente com um orifício para o encaixe, inserir o elemento no orifício e, para apertar, revestir a área da junta com selante. Agora sopre o encaixe. E se o ar escapar pela tampa, você terá que selar a tampa em todo o perímetro.

O gerador é testado conectando qualquer fonte de corrente com o enchimento do tanque com água. Uma mangueira é colocada no encaixe, cuja segunda extremidade é imersa em um recipiente. Se bolhas de ar se formarem no líquido, o circuito está funcionando; caso contrário, você precisa verificar a alimentação atual. Acontece que as bolhas de ar não se formam na água, mas certamente aparecem no eletrolisador.

Para fornecer a quantidade necessária de energia térmica, é necessário aumentar a produção e a saída de gás aumentando a tensão no eletrólito. Despeje álcali na água, por exemplo, hidróxido de sódio, que está no limpador de cachimbo Krot. Reconecte a fonte de alimentação e verifique a capacidade do eletrolisador.

A última etapa é a conexão do queimador à tubulação da tubulação principal de aquecimento. Pode ser um piso quente, fiação de pedestal. As juntas devem ser seladas com silicone e o equipamento pode ser colocado em operação.

Características do aquecimento com hidrogênio

Este tipo de aquecimento foi desenvolvido por engenheiros italianos. O resultado de seu trabalho foi um dispositivo que não apenas não emitia substâncias nocivas na atmosfera, mas também praticamente não criava ruído. E para a fabricação da caldeira não era necessário aço resistente ao calor ou ferro fundido, pois a temperatura no interior da unidade era baixa.

Como mencionado acima, como resultado de tais reações químicas, substâncias nocivas não são liberadas na atmosfera e, portanto, não é necessário um sistema complexo para sua remoção. E obter matérias-primas não é atualmente um problema tão sério quanto costumava ser. Quanto aos custos, além do combustível em si, geralmente é também eletricidade para o bom funcionamento da caldeira de hidrogênio.

Prós e contras do aquecimento a hidrogênio em casa

Tais sistemas de aquecimento tornaram-se recentemente cada vez mais populares, devido a vantagens como:

• Sem emissões nocivas para a atmosfera.
• Não há fogo em sistemas de baixa temperatura, pois o calor é o resultado de uma reação química.Quando oxigênio e hidrogênio são combinados, água e calor são obtidos, que são transferidos para o trocador de calor. Como resultado, o refrigerante não aquece acima de quarenta graus Celsius, que é a temperatura ideal para o sistema de "piso quente".
• Rentabilidade - apenas o uso de caldeiras a gás permitirá economizar mais, mas esse tipo de aquecimento está longe de estar sempre disponível nas áreas rurais.
• Além disso, isso permite no futuro reduzir o consumo de recursos não renováveis, como gás ou petróleo.

Mas o aquecimento a hidrogênio também tem desvantagens:

1. É melhor usar apenas versões de baixa temperatura desses dispositivos, pois o combustível é explosivo.
2. Ainda não é fácil encontrar um especialista altamente qualificado para a instalação e manutenção competente de tais dispositivos.

O dispositivo e o princípio de operação de uma usina de hidrogênio para aquecer uma casa

Como resultado da reação de hidrogênio e oxigênio, a água é obtida e uma quantidade significativa de calor é liberada. Tal processo, caracterizado por alta eficiência (mais de 80 por cento), requer grandes capacidades. Além disso, você precisa se conectar constantemente a uma fonte de água, cujo papel geralmente é desempenhado pelo sistema de encanamento em casa; eletricidade para a reação eletroquímica de eletrólise, a disponibilidade e renovação constante de catalisadores especiais.

Este processo deve ser acompanhado de controle humano e cumprimento de todos os requisitos de segurança. Embora sejam muito menos do que no caso de aquecimento a gás. Normalmente, é necessário apenas o controle visual periódico do processo.

Se você deseja criar esse sistema com suas próprias mãos, para isso você precisará pelo menos:

1. gerador de hidrogênio;
2. queimador;
3. caldeira.

O primeiro dispositivo é necessário para a eletrólise - a decomposição da água em componentes, usando eletricidade e catalisadores. Um queimador cria uma chama aberta. A caldeira é usada como um dispositivo de troca de calor. Todos esses componentes podem ser adquiridos nas lojas e você mesmo monta o sistema.

O gerador de hidrogênio também pode ser montado de forma independente. Isso exigirá uma fonte de energia que forneça uma corrente de 30A, um tanque para a localização de todas as estruturas, tubos de aço, recipientes para água destilada. Dentro da estrutura selada, são instaladas platinas de aço inoxidável - e quanto mais delas, mais hidrogênio a instalação produzirá (mas mais eletricidade será gasta nisso).

A água que entra no tanque é dividida em hidrogênio e oxigênio sob a ação de uma corrente elétrica, a primeira é enviada para a caldeira com um queimador. Acrescentamos que, se você usar um gerador PWM (em vez de uma rede de 220V), a eficiência do dispositivo aumentará.

Não esqueça que apenas água destilada misturada com hidróxido de sódio é usada no sistema (uma solução para a preparação da qual é tomada 1 colher de sopa da substância por 10 litros de líquido). Se o destilado for difícil de obter, pode-se usar água da torneira. O principal é garantir que os metais pesados ​​não sejam dissolvidos em tal líquido.

Como você pode ver, se você abordar corretamente o design e a escolha dos materiais, é bem possível fazer uma caldeira de hidrogênio por conta própria.

Motor de hidrogênio: tipos, dispositivo, princípio de operação

TIPOS DE MOTORES DE HIDROGÊNIO

O primeiro tipo de motor a hidrogênio funciona com células de combustível. Infelizmente, os motores a hidrogênio desse tipo ainda têm um custo alto.O fato é que o design contém materiais caros como a platina.

O segundo tipo inclui motores de combustão interna de hidrogênio. O princípio de operação de tais dispositivos é muito semelhante aos modelos de propano. É por isso que eles são frequentemente reconfigurados para trabalhar sob hidrogênio. Infelizmente, a eficiência de tais dispositivos é uma ordem de grandeza menor do que aqueles que operam em células de combustível.

DISPOSITIVO E PRINCÍPIO DE TRABALHO

A principal diferença entre os motores a hidrogênio e os equivalentes a gasolina ou diesel a que estamos acostumados hoje está na forma como a mistura de trabalho é fornecida e inflamada. O princípio de converter movimentos alternativos do virabrequim em trabalho útil permanece inalterado. Devido ao fato de a combustão do combustível à base de derivados de petróleo ser lenta, a câmara de combustão é preenchida com uma mistura ar-combustível um pouco antes do pistão ser elevado à sua posição mais alta (TDC). A velocidade relâmpago da reação do hidrogênio permite que você mude o tempo de injeção para o momento em que o pistão começa seu movimento de retorno ao BDC. Ao mesmo tempo, a pressão no sistema de combustível não precisa ser alta (4 atm é suficiente).

Em condições ideais, um motor a hidrogênio pode ter um sistema de alimentação do tipo fechado. O processo de mistura ocorre sem a participação do ar atmosférico. Após o curso de compressão, a água permanece na câmara de combustão na forma de vapor, que, passando pelo radiador, condensa e volta a ser H2O. Este tipo de equipamento é possível se um eletrolisador for instalado no carro, que separará o hidrogênio da água resultante para re-reação com o oxigênio.

Na prática, este tipo de sistema ainda é difícil de implementar.Para um funcionamento adequado e para reduzir a força de atrito nos motores, é utilizado óleo, cujos fumos fazem parte dos gases de escape. No atual estágio de desenvolvimento tecnológico, a operação estável e a partida sem problemas de um motor a gás explosivo sem o uso de ar atmosférico não são viáveis.

Motor de célula de combustível de hidrogênio

Observe que os motores a hidrogênio são entendidos como unidades que operam com hidrogênio (motor de combustão interna de hidrogênio) e motores que usam células de combustível de hidrogênio. Já consideramos o primeiro tipo acima, agora vamos nos concentrar na segunda opção.

Uma célula de combustível de hidrogênio é na verdade uma "bateria". Em outras palavras, esta é uma bateria de hidrogênio com alta eficiência de cerca de 50%. O dispositivo é baseado em processos físicos e químicos, no corpo de tal célula de combustível existe uma membrana especial que conduz prótons. Esta membrana separa duas câmaras, em uma das quais há um ânodo e na outra um cátodo.

O hidrogênio entra na câmara onde o ânodo está localizado e o oxigênio entra na câmara com o cátodo. Os eletrodos são adicionalmente revestidos com metais de terras raras caros (geralmente platina). Isso permite que você desempenhe o papel de um catalisador que afeta as moléculas de hidrogênio. Como resultado, o hidrogênio perde elétrons. Ao mesmo tempo, os prótons passam pela membrana até o cátodo, enquanto o catalisador também atua sobre eles. Como resultado, os prótons se combinam com os elétrons que vêm de fora.

Essa reação forma água, enquanto os elétrons da câmara com o ânodo entram no circuito elétrico. O circuito indicado está conectado ao motor.Em termos simples, é gerada eletricidade que faz o motor funcionar com uma célula de combustível de hidrogênio.

Esses motores de hidrogênio permitem que você viaje pelo menos 200 km. em uma carga.