Do-it-yourself high-efficiency furnace: isang Kharkov innovator ang iminungkahi gamit ang water steam (video). Paano gumagana ang isang hydrogen engine?

Mula sa mga screen ng telebisyon ay sinabihan tayo na ang dami ng langis ay mabilis na bumababa, at sa lalong madaling panahon ang mga kotse ng gasolina ay magiging isang bagay ng malayong nakaraan. Ngunit hindi ito ganap na totoo.

Sa katunayan, ang bilang ng mga napatunayang reserbang langis ay hindi masyadong malaki. Depende sa antas ng pagkonsumo, maaari silang tumagal ng 50 hanggang 200 taon. Ngunit hindi isinasaalang-alang ng mga istatistikang ito ang mga hindi pa natutuklasang mga site ng produksyon ng langis.

Sa katotohanan, mayroong higit sa sapat na langis sa ating planeta. Ang isa pang tanong ay ang pagiging kumplikado ng pagkuha nito ay patuloy na tumataas, na nangangahulugan na ang presyo ay tumataas din. Bukod dito, hindi maaaring isulat ng isa salik sa kapaligiran. Ang mga maubos na gas ay lubhang nagpaparumi sa kapaligiran at may kailangang gawin tungkol dito.

Makabagong agham ay lumikha ng maraming alternatibong mapagkukunan ng enerhiya, hanggang sa nuclear fission engine sa iyong mga sasakyan. Ngunit karamihan sa mga teknolohiyang ito ay mga konsepto pa rin na walang tunay na aplikasyon. Hindi bababa sa iyon ang kaso hanggang kamakailan lamang.

Taun-taon, ang mga kumpanyang gumagawa ng makina ay gumagawa ng parami nang parami ng mga makinang pinapagana ng mga alternatibong mapagkukunan nutrisyon. Isa sa pinaka mabisang solusyon sa kontekstong ito ay isang hydrogen engine mula sa tatak ng Toyota. Pinapayagan ka nitong ganap na makalimutan ang tungkol sa gasolina, na ginagawang environment friendly at murang transportasyon ang kotse.

Mga makina ng hydrogen

Mga uri ng hydrogen engine at ang kanilang mga paglalarawan

Ang agham ay patuloy na umuunlad. Ang mga bagong konsepto ay iniimbento araw-araw. Ngunit tanging ang pinakamaganda sa kanila ang nabubuhay. Sa kasalukuyan, mayroon lamang dalawang uri ng hydrogen engine na maaaring maging matipid at mahusay.

Ang unang uri ng hydrogen engine ay tumatakbo mga fuel cell. Sa kasamaang palad, ang mga makina ng hydrogen ng ganitong uri meron pa mataas na gastos. Ang katotohanan ay naglalaman ang disenyo mamahaling materyales parang platinum.

Kasama sa pangalawang uri ang mga makina ng hydrogen panloob na pagkasunog. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng naturang mga aparato ay halos kapareho sa mga modelo ng propane. Iyon ang dahilan kung bakit sila ay madalas na reconfigured upang tumakbo sa hydrogen. Sa kasamaang palad, ang kahusayan ng mga naturang device ay isang order ng magnitude na mas mababa kaysa sa mga gumagana sa mga fuel cell.

Sa ngayon, mahirap sabihin kung alin sa dalawang teknolohiya ng hydrogen engine ang mananalo. Ang bawat isa ay may sariling kalamangan at kahinaan. Sa anumang kaso, magtrabaho sa sa direksyong ito huwag kang huminto. Samakatuwid, posible na sa 2030 ang isang kotse na may hydrogen engine ay mabibili sa anumang dealership ng kotse.

Prinsipyo ng pagpapatakbo

Ang hydrogen engine ay gumagana sa prinsipyo ng electrolysis. Ang prosesong ito ay nangyayari sa tubig sa ilalim ng impluwensya ng isang espesyal na katalista. Bilang isang resulta, ang hydrogen ay pinakawalan. Ang kanyang pormula ng kemikal ang susunod ay NGO. Ang gas ay walang explosive properties.

Mahalaga! Sa loob ng mga espesyal na lalagyan, ang gas ay nahahalo sa pinaghalong gasolina-hangin.

Kasama sa generator ang isang electrolyzer at isang reservoir. Ang kasalukuyang modulator ay responsable para sa proseso ng pagbuo ng gas. Para masiguro pinakamahusay na mga resulta Ang isang optimizer ay naka-install sa injection hydrogen engine. Ang aparatong ito ay may pananagutan sa pagsasaayos ng ratio ng pinaghalong gasolina-hangin at Brown gas.

Mga katangian ng mga catalyst

Ang mga catalyst na ginamit upang lumikha ng nais na reaksyon sa isang hydrogen engine ay maaaring tatlong uri:

Mga cylindrical na lata. Ito ang pinakasimpleng disenyo, na tumatakbo sa isang medyo primitive na sistema ng kontrol. Ang pagiging produktibo ng isang hydrogen engine na gumagana sa katalista na ito ay hindi lalampas sa 0.7 litro ng gas kada minuto. Ang ganitong mga sistema ay maaaring gamitin sa mga kotse na may hydrogen engine na may dami ng hanggang isa at kalahating litro. Ang pagpapataas ng bilang ng mga lata ay nagpapahintulot sa iyo na lumampas sa limitasyong ito.
Paghiwalayin ang mga cell. Ito ay pinaniniwalaan na ang ganitong uri ng katalista ay ang pinaka-epektibo. Ang pagiging produktibo ng system ay higit sa dalawang litro ng gas bawat minuto, ang kahusayan ay maximum.
Buksan ang mga plato o tuyong katalista. Ang sistemang ito dinisenyo para sa pangmatagalang operasyon. Ang pagiging produktibo ay mula sa isa hanggang dalawang litro ng gas kada minuto. Tinitiyak ng bukas na layout ang pinakamataas na kahusayan sa paglamig.

Ang kahusayan ng mga makina ng hydrogen ay tumataas bawat taon. Ang mga hybrid na device na tumatakbo sa hydrogen at gasolina ay nagsisimula na ngayong gamitin. Sa turn, ang mga designer ay hindi tumitigil sa paghahanap para sa pinaka mahusay na modelo ng catalyst na nagbibigay ng mas mahusay na pagganap.

DIY hydrogen engine

Generator

Upang lumikha ng isang mahusay na makina ng hydrogen para sa isang kotse gamit ang iyong sariling mga kamay, kailangan mong magsimula sa isang generator. Ang pinakasimple gawang bahay na generator- Ito ay isang selyadong lalagyan na may likido kung saan ang mga electrodes ay inilulubog. Para sa naturang device, sapat na ang 12 V power supply.

Ang angkop ay naka-install sa takip ng istraktura. Tinatanggal nito ang pinaghalong hydrogen at oxygen. Sa totoo lang, ito ang batayan ng generator para sa isang hydrogen engine, na konektado sa panloob na combustion engine.

Upang lumikha ng isang ganap na sistema, kakailanganin mo rin ng karagdagang drive at baterya. Pinakamainam na gumamit ng isang filter ng tubig bilang isang pabahay, o maaari kang bumili ng isang espesyal na pag-install. Ang huli ay gumagamit ng mga cylindrical electrodes ng mas mataas na produktibo.

Tulad ng nakikita mo, ang paghihiwalay ng kinakailangang gas para sa reaksyon ay hindi ganoon kahirap. Mas mahirap gawin ito sa dami na kinakailangan para sa isang hydrogen engine. Upang madagdagan ang kahusayan kinakailangan na gumamit ng mga electrodes ng tanso. Sa matinding mga kaso, hindi kinakalawang na asero ang gagawin.

Sa panahon ng reaksyon, ang kasalukuyang ay dapat ilapat sa iba't ibang antas. Samakatuwid, hindi mo magagawa nang walang electronic unit. Bilang karagdagan, dapat palaging may tiyak na dami ng tubig sa reservoir para maganap ang reaksyon sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang awtomatikong refueling system sa isang hydrogen engine ay malulutas ang problemang ito. Ang intensity ng electrolysis ay nagsisiguro ng sapat na dami ng asin.

Mahalaga! Kung ang tubig ay distilled, hindi magkakaroon ng electrolysis.

Upang makagawa ng tubig para sa isang hydrogen engine, kailangan mong kumuha ng 10 litro ng likido at magdagdag ng isang kutsara ng hydroxide.

Disenyo ng hydrogen engine

Una sa lahat, kailangan mong alagaan ang mga karagdagang tangke at piping. Ang hydrogen engine ay nangangailangan ng water level sensor, na naka-install sa gitna ng takip. Pipigilan nito ang maling pag-trigger kapag gumagalaw pataas at pababa. Siya ang magbibigay ng utos sa awtomatikong sistema ng muling pagdadagdag kung kinakailangan.

Ang sensor ng presyon ay gumaganap ng isang espesyal na papel. Ito ay lumiliko sa 40 psi. Sa lalong madaling panahon panloob na presyon umabot sa 45 psi, naka-off ang pumping. Kung lumampas sa 50 psi, ang fuse ay babagsak.

Ang fuse para sa isang hydrogen engine ay dapat na binubuo ng dalawang bahagi: isang emergency relief valve at isang rupture disk. Ang rupture disc ay isinaaktibo kapag ang presyon ay umabot sa 60 psi nang hindi nagdudulot ng anumang pinsala sa system.

Upang alisin ang init, kailangan mong gamitin ang pinakamalamig na kandila. Ang mga kandila na may mga tip sa platinum ay hindi angkop. Ang Platinum ay isang mahusay na katalista para sa reaksyon ng hydrogen at oxygen.

Mahalaga! Mangyaring bigyang-pansin espesyal na atensyon paglikha ng crankcase na bentilasyon para sa isang hydrogen engine.

Bahaging elektrikal

Isang mahalagang papel sa electrical diagram Ang hydrogen engine ay nilalaro ng isang 555 timer. Ito ay gumaganap bilang isang pulse generator. Bukod dito, maaari itong magamit upang ayusin ang dalas at lapad ng pulso.

Mahalaga! Ang timer ay may tatlo saklaw ng dalas. Ang paglaban ng mga resistors ay nasa loob ng 100 Ohms. Ang koneksyon ay nangyayari sa parallel.

Ang hydrogen engine board ay dapat magkaroon ng dalawang 555 pulse timers Ang una ay dapat magkaroon ng mas malalaking capacitor. Ang output mula sa binti 3 ay napupunta sa pangalawang generator. Ino-on niya talaga.

Ang ikatlong output ng pangalawang timer ng pulsed hydrogen generator ay konektado sa resistors ng 220 at 820 Ohms. Ang transistor ay nagpapalaki ng kasalukuyang sa nais na halaga. Ang 1N4007 diode ay responsable para sa proteksyon nito. Nagbibigay ito ng normal na trabaho ang buong sistema.

Mga resulta

Ngayon ang hydrogen engine ay hindi na isang kathang-isip ng mga siyentipiko, ngunit isang tunay na pag-unlad na maaaring gawin nang nakapag-iisa. Siyempre, ang naturang yunit ay magiging mas mababa sa mga katangian sa modelo ng pabrika. Ngunit ang mga pagtitipid para sa mga panloob na combustion engine ay mapapansin pa rin.

Ang mga hydrogen engine ay hindi lamang nakakatulong na bawasan ang pagkonsumo ng gasolina, ngunit ganap ding ligtas para sa kapaligiran. Kaya naman sa unang quarter, sinira ng mga benta ng Toyota hydrogen car ang lahat ng rekord sa Japan.

Ang paggamit ng hydrogen bilang isang carrier ng enerhiya para sa pagpainit ng bahay ay isang napaka-kaakit-akit na ideya, dahil ang calorific value nito (33.2 kW/m3) ay higit sa 3 beses na mas mataas kaysa sa natural gas (9.3 kW/m3). Sa teorya, ang isang hydrogen generator ay maaaring gamitin para sa pagpainit upang kunin ang nasusunog na gas mula sa tubig at pagkatapos ay sunugin ito sa isang boiler. Kung ano ang maaaring mangyari dito at kung paano gumawa ng gayong aparato gamit ang iyong sariling mga kamay ay tatalakayin sa artikulong ito.

Prinsipyo ng pagpapatakbo ng generator

Bilang isang carrier ng enerhiya, ang hydrogen ay tunay na walang katumbas, at ang mga reserba nito ay halos hindi mauubos. Tulad ng nasabi na natin, kapag sinunog ito ay naglalabas ng malaking halaga ng thermal energy, na hindi maihahambing na mas malaki kaysa sa anumang hydrocarbon fuel. Sa halip na mga nakakapinsalang compound na ibinubuga sa atmospera kapag gumagamit ng natural na gas, ang pagkasunog ng hydrogen ay gumagawa ng ordinaryong tubig sa anyo ng singaw. Isang problema: ito elemento ng kemikal ay hindi nangyayari sa kalikasan sa libreng anyo, tanging sa kumbinasyon ng iba pang mga sangkap.

Ang isa sa mga compound na ito ay ordinaryong tubig, na ganap na na-oxidized na hydrogen. Sa itaas ay nahati siya sa mga sangkap na bumubuo maraming mga siyentipiko ang nagtrabaho sa loob ng maraming taon. Hindi masasabi na ito ay hindi matagumpay, dahil ang isang teknikal na solusyon para sa paghahati ng tubig ay natagpuan pa rin. Ang kakanyahan nito ay kemikal na reaksyon electrolysis, na nagreresulta sa paghahati ng tubig sa oxygen at hydrogen, ang nagresultang timpla ay tinatawag na detonating gas o Brown's gas. Nasa ibaba ang isang diagram ng isang hydrogen generator (electrolyzer) na pinapagana ng kuryente:

Ang mga electrolyzer ay mass-produce at dinisenyo para sa gas-flame (welding) na trabaho. Ang isang kasalukuyang ng isang tiyak na lakas at dalas ay inilalapat sa mga grupo ng mga metal plate na nahuhulog sa tubig. Bilang resulta ng patuloy na reaksyon ng electrolysis, ang oxygen at hydrogen ay inilabas na may halong singaw ng tubig. Upang paghiwalayin ito, ang mga gas ay dumaan sa isang separator at pagkatapos ay ipapakain sa burner. Upang maiwasan ang backlash at pagsabog, isang balbula ang naka-install sa supply, na nagpapahintulot sa gasolina na dumaloy sa isang direksyon lamang.

Upang makontrol ang antas ng tubig at napapanahong muling pagdadagdag, ang disenyo ay nagbibigay ng isang espesyal na sensor, batay sa isang senyas kung saan ito ay iniksyon sa workspace electrolyzer Ang sobrang presyon sa loob ng sisidlan ay sinusubaybayan ng emergency switch at relief valve. Ang pagpapanatili ng isang hydrogen generator ay binubuo ng pana-panahong pagdaragdag ng tubig, at iyon lang.

Pag-init ng hydrogen: mito o katotohanan?

Ang isang generator para sa welding work ay kasalukuyang nag-iisa praktikal na aplikasyon electrolytic splitting ng tubig. Hindi ipinapayong gamitin ito para sa pagpainit ng bahay at narito kung bakit. Ang mga gastos sa enerhiya sa panahon ng gas-flame na trabaho ay hindi napakahalaga; ang pangunahing bagay ay ang welder ay hindi kailangang magdala ng mabibigat na mga cylinder at magbiyolin sa mga hose. Ang isa pang bagay ay ang pag-init ng bahay, kung saan ang bawat sentimo ay binibilang. At dito natatalo ang hydrogen sa lahat ng kasalukuyang umiiral na uri ng gasolina.

Mahalaga. Ang mga gastos sa enerhiya para sa paghihiwalay ng gasolina mula sa tubig sa pamamagitan ng electrolysis ay magiging mas mataas kaysa sa paputok na gas na maaaring ilabas sa panahon ng combustion.

Ang mga serial welding generator ay nagkakahalaga ng malaking pera dahil gumagamit sila ng mga catalyst para sa proseso ng electrolysis, na kinabibilangan ng platinum. Maaari kang gumawa ng hydrogen generator gamit ang iyong sariling mga kamay, ngunit ang kahusayan nito ay magiging mas mababa kaysa sa isang pabrika. Tiyak na makakakuha ka ng nasusunog na gas, ngunit malamang na hindi ito sapat upang magpainit ng kahit isa malaking silid, hindi gaya ng buong bahay. At kung may sapat, kailangan mong magbayad ng labis na singil sa kuryente.

Sa halip na mag-aksaya ng oras at pagsisikap sa pagkuha ng libreng gasolina, na walang priori, mas madaling gumawa ng isang simpleng electrode boiler gamit ang iyong sariling mga kamay. Makatitiyak ka na sa ganitong paraan ay gagastusin mo ang mas kaunting enerhiya na may mas malaking benepisyo. Gayunpaman, ang mga mahilig sa DIY ay maaaring palaging subukan ang kanilang mga kamay sa pag-assemble ng isang electrolyzer sa bahay upang magsagawa ng mga eksperimento at makita para sa kanilang sarili. Ang isang naturang eksperimento ay ipinapakita sa video:

Paano gumawa ng generator

Maraming mapagkukunan sa Internet ang pinakamaraming nai-publish iba't ibang mga scheme at mga guhit ng isang generator para sa paggawa ng hydrogen, ngunit lahat sila ay gumagana sa parehong prinsipyo. Bibigyan ka namin ng drawing simpleng aparato, kinuha mula sa sikat na panitikan sa agham:

Dito ang electrolyzer ay isang grupo ng mga metal plate na pinagsama-sama. Ang mga insulating gasket ay naka-install sa pagitan ng mga ito; Mula sa isang angkop na binuo sa isa sa mga plato mayroong isang tubo para sa pagbibigay ng gas sa isang sisidlan na may tubig, at mula dito hanggang sa pangalawa. Ang layunin ng mga tangke ay upang paghiwalayin ang bahagi ng singaw at maipon ang pinaghalong hydrogen at oxygen upang matustusan ito sa ilalim ng presyon.

Payo. Ang mga electrolytic plate para sa generator ay dapat na gawa sa hindi kinakalawang na asero na pinaghalo ng titanium. Ito ay magsisilbing karagdagang katalista para sa paghahati ng reaksyon.

Ang mga plato na nagsisilbing mga electrodes ay maaaring maging anumang laki. Ngunit kailangan mong maunawaan na ang pagganap ng aparato ay nakasalalay sa kanilang lugar sa ibabaw. Kung mas malaki ang bilang ng mga electrodes na maaaring magamit sa proseso, mas mabuti. Ngunit sa parehong oras, ang kasalukuyang pagkonsumo ay magiging mas mataas, dapat itong isaalang-alang. Ang mga wire na humahantong sa pinagmumulan ng kuryente ay ibinebenta sa mga dulo ng mga plato. Mayroon ding puwang para sa eksperimento dito: maaari kang magbigay ng iba't ibang mga boltahe sa electrolyzer gamit ang isang adjustable power supply.

Maaaring gamitin bilang isang electrolyzer lalagyan ng plastik mula sa filter ng tubig sa pamamagitan ng paglalagay ng mga electrodes na gawa sa hindi kinakalawang na asero tubes dito. Ang produkto ay maginhawa dahil madali itong i-seal mula sa kapaligiran sa pamamagitan ng pag-alis ng tubo at mga wire sa mga butas sa takip. Ang isa pang bagay ay ang homemade hydrogen generator na ito ay may mababang produktibidad dahil sa maliit na lugar mga electrodes.

Konklusyon

Sa ngayon ay walang maaasahan at epektibong teknolohiya, na nagpapahintulot sa pagpapatupad ng hydrogen heating ng isang pribadong bahay. Ang mga generator na iyon na magagamit sa komersyo ay maaaring matagumpay na magamit para sa pagproseso ng metal, ngunit hindi para sa produksyon ng gasolina para sa boiler. Ang mga pagsisikap na ayusin ang naturang pag-init ay hahantong sa labis na pagkonsumo ng kuryente, hindi binibilang ang mga gastos ng kagamitan.

Ang electrolysis ay isang kemikal at pisikal na kababalaghan ng pagkabulok ng mga sangkap sa mga bahagi sa pamamagitan ng electric current, na malawakang ginagamit para sa mga layuning pang-industriya. Batay sa reaksyong ito, ang mga yunit ay ginawa upang makagawa, halimbawa, chlorine o non-ferrous na mga metal.

Ang patuloy na pagtaas ng mga presyo para sa mga mapagkukunan ng enerhiya ay naging popular sa mga planta ng electrolysis para sa gamit sa bahay. Ano ang gayong mga istraktura, at kung paano gawin ang mga ito sa bahay?

Pangkalahatang impormasyon tungkol sa electrolyzer

Ang pag-install ng electrolysis ay isang aparato para sa electrolysis na nangangailangan ng panlabas na mapagkukunan ng enerhiya, na binubuo ng ilang mga electrodes na inilalagay sa isang lalagyan na puno ng electrolyte. Ang ganitong uri ng pag-install ay maaari ding tawaging water splitting device.

Sa naturang mga yunit ang pangunahing teknikal na parameter ay produktibidad, na nangangahulugang ang dami ng hydrogen na ginawa kada oras at sinusukat sa m³/h. Ang mga nakatigil na unit ay nagdadala ng parameter na ito sa pangalan ng modelo, halimbawa, ang SEU-40 membrane unit ay gumagawa ng 40 cubic meters kada oras. m hydrogen.

Ang iba pang mga katangian ng naturang mga aparato ay ganap na nakasalalay sa nilalayon na layunin at uri ng pag-install. Halimbawa, kapag nagsasagawa ng electrolysis ng tubig, ang kahusayan ng yunit ay nakasalalay sa mga sumusunod na parameter:

Ang antas ng pinakamababang potensyal ng elektrod (boltahe). Para sa normal na operasyon ng yunit, ang katangiang ito ay dapat nasa hanay na 1.8-2 V bawat plato. Kung ang pinagmumulan ng kapangyarihan ay may boltahe na 14 V, pagkatapos ay makatuwiran na hatiin ang kapasidad ng electrolyzer na may solusyon sa electrolyte sa mga sheet sa 7 mga cell. Ang ganitong pag-install ay tinatawag na dry electrolyzer. Ang isang mas mababang halaga ay hindi magsisimula ng electrolysis, at ang isang mas mataas na halaga ay lubos na magpapataas ng pagkonsumo ng enerhiya;

Ang mas maliit ang distansya sa pagitan ng mga bahagi ng plato, mas mababa ang paglaban, na, kapag ang isang malaking kasalukuyang pumasa, ay hahantong sa isang pagtaas sa produksyon ng gas na sangkap;
Ang ibabaw na lugar ng mga plato ay direktang nakakaapekto sa pagganap;
Balanse ng init at antas ng konsentrasyon ng electrolyte;
Materyal ng mga elemento ng elektrod. Ang ginto ay mahal, ngunit perpektong materyal para gamitin sa mga electrolyser. Dahil sa mataas na halaga nito, kadalasang ginagamit ang hindi kinakalawang na asero.

Mahalaga! Sa mga konstruksyon ng ibang uri, ang mga halaga ay magkakaroon ng iba't ibang mga parameter.

Ang mga water electrolysis plant ay maaari ding gamitin para sa mga layunin tulad ng pagdidisimpekta, paglilinis at pagtatasa ng kalidad ng tubig.

Prinsipyo ng pagpapatakbo at mga uri ng electrolyzer

Ang pinakasimpleng aparato ay may mga electrolyzer na naghahati ng tubig sa oxygen at hydrogen. Binubuo ang mga ito ng isang lalagyan na may electrolyte kung saan inilalagay ang mga electrodes na konektado sa isang mapagkukunan ng enerhiya.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang pag-install ng electrolysis ay ang electric current na dumadaan sa electrolyte ay may sapat na boltahe upang mabulok ang tubig sa mga molekula. Ang resulta ng proseso ay ang anode ay gumagawa ng isang bahagi ng oxygen, at ang katod ay gumagawa ng dalawang bahagi ng hydrogen.

Mga uri ng electrolyzer

Ang mga water splitting device ay may mga sumusunod na uri:

tuyo;
Flow-through;
lamad;
dayapragm;
alkalina.

Tuyong uri

Ang ganitong mga electrolyser ay may pinakamaraming simpleng disenyo(larawan sa itaas). Mayroon silang isang likas na tampok, na ang pagmamanipula ng bilang ng mga cell ay ginagawang posible na palakasin ang yunit mula sa isang mapagkukunan na may anumang boltahe.

Uri ng daloy

Ang mga pag-install na ito ay may sa kanilang disenyo ng isang paliguan na ganap na puno ng electrolyte na may mga elemento ng elektrod at isang tangke.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng pag-install ng daloy ng electrolysis ay ang mga sumusunod (mula sa larawan sa itaas):

sa panahon ng electrolysis, ang electrolyte kasama ang gas ay pinipiga sa pamamagitan ng pipe na "B" sa tangke na "D";
sa lalagyan na "D" ang proseso ng paghihiwalay ng gas mula sa electrolyte ay nagaganap;
lumabas ang gas sa pamamagitan ng balbula na "C";
ang electrolyte solution ay bumabalik sa pamamagitan ng tubo "E" sa paliguan ng "A".

Kawili-wiling malaman. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo na ito ay na-configure sa ilan mga welding machine– ang pagkasunog ng inilabas na gas ay nagpapahintulot sa mga elemento na ma-welded.

Uri ng lamad

Ang isang planta ng electrolysis na uri ng lamad ay may katulad na disenyo sa iba pang mga electrolyzer, ngunit ang electrolyte ay isang polymer-based na solid na tinatawag na isang lamad.

Ang lamad sa naturang mga yunit ay may dalawahang layunin - ang paglipat ng mga ions at proton, ang paghihiwalay ng mga electrodes at mga produktong electrolysis.

Uri ng dayapragm

Kapag ang isang substansiya ay hindi maaaring tumagos at makaimpluwensya sa isa pa, ang isang porous na diaphragm ay ginagamit, na maaaring gawa sa salamin, polymer fibers, ceramics o asbestos na materyal.

Uri ng alkalina

Ang electrolysis ay hindi maaaring mangyari sa distilled water. Sa ganitong mga kaso, kinakailangan na gumamit ng mga katalista, na mga solusyon sa alkalina na may mataas na konsentrasyon. Alinsunod dito, ang karamihan ng mga electrolysis device ay maaaring tawaging alkaline.

Mahalaga! Kapansin-pansin na ang paggamit ng asin bilang isang katalista ay nakakapinsala, dahil ang reaksyon ay naglalabas ng chlorine gas. Ang isang perpektong katalista ay ang sodium hydroxide, na hindi nakakasira ng mga electrodes ng bakal at hindi nakakatulong sa pagpapalabas ng mga nakakapinsalang sangkap.

Self-production ng isang electrolyzer

Kahit sino ay maaaring gumawa ng electrolyzer gamit ang kanilang sariling mga kamay. Para sa proseso ng pagpupulong ng pinakasimpleng disenyo, kakailanganin ang mga sumusunod na materyales:

hindi kinakalawang na asero sheet ( perpektong opsyon– dayuhang AISI 316L o domestic 03Х16Н15М3);
bolts M6x150;
washers at mani;
transparent tube - maaari mong gamitin ang isang antas ng tubig, na ginagamit para sa mga layunin ng konstruksiyon;
ilang mga herringbone fitting na may panlabas na diameter na 8 mm;
plastic na lalagyan na may dami ng 1.5 l;
isang maliit na filter na nagsasala ng tumatakbong tubig, halimbawa, isang filter para sa mga washing machine;
water check valve.

Proseso ng pagbuo

Magtipon ng electrolyzer gamit ang iyong sariling mga kamay ayon sa mga sumusunod na tagubilin:

Ang unang hakbang ay markahan at higit pang gupitin ang hindi kinakalawang na asero sheet sa pantay na mga parisukat. Ang paglalagari ay maaaring gawin sa isang anggulo gilingan(Bulgarian). Ang isa sa mga sulok sa gayong mga parisukat ay dapat na gupitin sa isang anggulo upang maayos na ikabit ang mga plato;
Susunod, kakailanganin mong mag-drill ng isang butas para sa bolt sa gilid ng plato sa tapat ng hiwa ng sulok;
Ang koneksyon ng mga plato ay dapat gawin nang halili: isang plato sa "+", ang susunod sa "-" at iba pa;
Sa pagitan ng iba't ibang sisingilin na mga plato ay dapat mayroong isang insulator, na gumaganap bilang isang tubo mula sa antas ng tubig. Dapat itong gupitin sa mga singsing, na dapat gupitin nang pahaba upang makakuha ng mga piraso na 1 mm ang kapal. Ang distansya sa pagitan ng mga plato ay sapat para sa mahusay na paglabas ng gas sa panahon ng electrolysis;
Ang mga plato ay pinagsama-sama gamit ang mga washer sa sumusunod na paraan: ang isang washer ay inilalagay sa bolt, pagkatapos ay isang plato, pagkatapos ay tatlong washers, pagkatapos ay isang plato, at iba pa. Ang mga plate na may positibong charge ay nakaayos bilang mga mirror na imahe ng mga sheet na may negatibong charge. Pinapayagan ka nitong pigilan ang mga sawed na gilid mula sa pagpindot sa mga electrodes;

Kapag nagtitipon ng mga plato, dapat mong agad na i-insulate ang mga ito at higpitan ang mga mani;
Gayundin, dapat i-ring ang bawat plato upang matiyak na walang short circuit;
Susunod, ang buong pagpupulong ay kailangang ilagay sa isang plastic box;
Pagkatapos nito, kailangan mong markahan ang mga lugar kung saan hinawakan ng mga bolts ang mga dingding ng lalagyan, kung saan nag-drill ka ng dalawang butas. Kung ang mga bolts ay hindi magkasya sa lalagyan, dapat silang putulin ng isang hacksaw;
Susunod, ang mga bolts ay hinihigpitan ng mga nuts at washers upang i-seal ang istraktura;

Pagkatapos ng mga manipulasyong ito, kakailanganin mong gumawa ng mga butas sa takip ng lalagyan at magpasok ng mga kabit sa kanila. Sa kasong ito, ang higpit ay maaaring matiyak sa pamamagitan ng pag-sealing ng mga seams na may silicone-based na mga sealant;
Ang proteksiyon na balbula at filter sa disenyo ay matatagpuan sa labasan ng gas at nagsisilbing isang paraan ng pagkontrol sa labis na akumulasyon nito, na maaaring humantong sa nakapipinsalang mga kahihinatnan;
Ang planta ng electrolysis ay na-assemble.

Ang huling yugto ay pagsubok, na isinasagawa bilang mga sumusunod:

pagpuno ng lalagyan ng tubig sa antas ng mga mounting bolts;
pagkonekta ng kapangyarihan sa aparato;
pagkonekta ng isang tubo sa angkop, ang kabaligtaran na dulo nito ay ibinababa sa tubig.

Kung ang isang mahinang kasalukuyang ay inilapat sa pag-install, ang paglabas ng gas sa pamamagitan ng tubo ay halos hindi mahahalata, ngunit maaari itong maobserbahan sa loob ng electrolyzer. Pagtaas agos ng kuryente Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng alkaline catalyst sa tubig, maaari mong makabuluhang taasan ang ani ng gaseous substance.

Ang manufactured electrolyzer ay maaaring kumilos mahalagang bahagi maraming device, gaya ng hydrogen torch.

Pag-alam sa mga uri, pangunahing katangian, istraktura at prinsipyo ng pagpapatakbo mga halaman ng electrolysis, maaaring maisagawa ang tamang pagpupulong gawang bahay na disenyo na magiging isang kailangang-kailangan na katulong sa iba't ibang pang-araw-araw na sitwasyon: mula sa hinang at pag-save ng pagkonsumo ng gasolina ng sasakyan hanggang sa pagpapatakbo ng mga sistema ng pag-init.

Video

MOSCOW, Mayo 11 - RIA Novosti. Ipinakita ng mga siyentipiko na ang nickel at boron, mura at madaling magagamit na mga elemento, ay maaaring magamit upang makabuo ng mga bagong catalyst para sa agnas ng tubig sa oxygen at hydrogen, isang pagtuklas na maaaring magkaroon ng mga aplikasyon sa malinis na enerhiya ng hinaharap, ang ulat ng mga mananaliksik sa isang papel na inilathala sa journal Proceedings of the National Academy of Sciences.

Hanggang ngayon, ang pinaka-epektibo sa mga naturang catalyst para sa electrolysis ng tubig (decomposition sa oxygen at hydrogen gamit ang kuryente) ay itinuturing na platinum - isang mahal at bihirang metal, ang mga reserba kung saan sa planeta ay napakalimitado, at samakatuwid ay maraming pang-agham. ang mga grupo ay naghahanap ng kapalit nito.

Mga naunang may-akda bagong artikulo, ang grupo ni Daniel Nocera mula sa Massachusetts Institute of Technology sa USA, ay nagpakita na ng applicability ng cobalt compounds, isang medyo karaniwan at naa-access na metal, para sa mga layuning ito. Wala pang dalawang linggo ang nakalipas, lumitaw ang isang ulat sa press tungkol sa paggawa ng isang epektibong katalista para sa agnas ng tubig batay sa molibdenum. Gayunpaman, ang mga siyentipiko ay patuloy na naghahanap ng mga bagong compound, dahil para sa komersyal na paggamit ang mga naturang catalyst ay hindi lamang dapat mura, ngunit din ang mga order ng magnitude na mas epektibo kaysa sa kanilang mga umiiral na prototype.

Sa kanyang bagong trabaho Inilarawan ng mga siyentipiko mula sa grupo ni Nocera ang isang catalytic system na isang tambalan batay sa mga elementong nickel at boron. Maaari itong ilapat bilang isang manipis na pelikula sa anumang ibabaw gamit ang kuryente. Sa nagresultang elektrod, ibinaba sa may tubig na solusyon boron compounds (electrolyte), kapag inilapat boltahe ng kuryente sa mas mababa sa dalawang volts, ang reaksyon ng agnas ng tubig ay nangyayari sa paglabas ng oxygen. Sa kasong ito, ang isang reaksyon ay nangyayari sa kabaligtaran na elektrod na may paglabas ng purong hydrogen.

Ang bentahe ng bagong katalista ay maaari itong makuha mula sa malawak na magagamit at murang mga elemento. Bilang karagdagan, mayroon itong mahusay na mga katangian ng pagganap, na nagbibigay ng pag-asa na ang mga katulad na catalytic system ay makakahanap ng komersyal na aplikasyon sa hinaharap.

Upang gawin ito, kailangan ng mga siyentipiko na dagdagan ang kapangyarihan ng naturang mga catalyst, "turuan" silang magtrabaho sa ordinaryong tubig nang hindi gumagamit ng mga karagdagang sangkap ng kemikal bilang mga electrolyte, at pagsamahin din ang mga ito sa mga solar cell sa isang solong aparato para sa maximum na kahusayan.

Sa naturang planta ng kuryente, ang sobrang kuryente na nalilikha sa oras ng liwanag ng araw ay maaaring gawing hydrogen at maiimbak para magamit sa oras ng madilim. Ang konseptong ito ay nagpapahiwatig ng isang buong cycle ng pagbuo at paggamit ng enerhiya ng maliliit na sakahan, na napakaginhawa at mas mahusay kaysa sa sentralisadong produksyon ng enerhiya sa mga power plant at ang karagdagang pamamahagi nito sa pamamagitan ng mga power grid.

Noong nakaraan, ang mga may-akda ng bagong artikulo, ang grupo ni Daniel Nocera mula sa Massachusetts Institute of Technology sa USA, ay nagpakita na ng kakayahang magamit ng mga kobalt compound, isang medyo karaniwan at naa-access na metal, para sa mga layuning ito. Wala pang dalawang linggo ang nakalipas, lumitaw ang isang ulat sa press tungkol sa paggawa ng isang epektibong katalista para sa agnas ng tubig batay sa molibdenum. Gayunpaman, ang mga siyentipiko ay patuloy na naghahanap ng mga bagong compound, dahil para sa komersyal na paggamit ang mga naturang catalyst ay hindi lamang dapat mura, ngunit din ang mga order ng magnitude na mas epektibo kaysa sa kanilang mga umiiral na prototype.

Sa kanilang bagong gawain, ang mga siyentipiko mula sa grupo ni Nocera ay naglalarawan ng isang catalytic system na isang tambalang batay sa mga elementong nickel at boron. Maaari itong ilapat bilang isang manipis na pelikula sa anumang ibabaw gamit ang kuryente. Sa nagresultang elektrod, na nahuhulog sa isang may tubig na solusyon ng mga boron compound (electrolyte), kapag ang isang de-koryenteng boltahe na mas mababa sa dalawang volts ay inilapat, ang isang reaksyon ng agnas ng tubig ay nangyayari sa pagpapalabas ng oxygen. Sa kasong ito, ang isang reaksyon ay nangyayari sa kabaligtaran na elektrod na may paglabas ng purong hydrogen.