وقود الهيدروجين DIY. كيف تصنع مولد الهيدروجين بيديك

في المجتمع الحديث، هناك رأي مفاده أن الوقود الأكثر بأسعار معقولة هو الغاز الطبيعي. في الواقع، هناك بديل له - الهيدروجين. ويمكن الحصول عليها عن طريق تقسيم الماء. علاوة على ذلك، سيكون هذا النوع من الوقود مجانيا، إذا كنت لا تأخذ في الاعتبار حقيقة أنه سيتعين عليك تجميع مولد الهيدروجين، والذي يجب شراء مكوناته.

اساس نظرى

الهيدروجين مادة غازية خفيفة جدًا. لديها نشاط كيميائي عالي. عندما يتأكسد فإنه يعطي كمية كبيرة من الطاقة الحرارية وفي نفس الوقت يشكل الماء.

الهيدروجين لديه الخصائص التالية:

ومن الجدير بالذكر أن الهيدروجين والأكسجين يتحدان بسهولة شديدة، لكن فصلهما ليس بالأمر السهل. للقيام بذلك، سيتعين عليك استخدام الكهرباء لبدء تفاعل كيميائي معقد.

إن أبسط مولد غاز لإنتاج الهيدروجين عبارة عن حاوية بها سائل يوجد بداخلها لوحتان متصلتان بالشبكة الكهربائية. نظرًا لأن الماء موصل جيد، فإن الأقطاب الكهربائية تتلامس مع مقاومة منخفضة. عند مرور الكهرباء عبر الألواح يحدث تفاعل كيميائي يصاحبه ظهور الهيدروجين.

هيدروجين. فيلم تعليمي لأطفال المدارس في الكيمياء

من الأفضل تجميع جهاز لإنتاج غاز براون بيديك وفقًا لمخطط يسمى الكلاسيكي. هنا يتكون المحلل الكهربائي من عدة خلايا. كل واحد منهم يحتوي على لوحات الاتصال. يتم تحديد إنتاجية التثبيت من خلال مساحة سطح الأقطاب الكهربائية.

ينبغي وضع الخلايافي مسكن معزول جيدًا بأنابيب متصلة مسبقًا لإمدادات المياه وإزالة الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تحتوي الحاوية على موصل لتوصيل الطاقة الكهربائية.

ستحتاج أيضًا إلى تثبيت ختم الماء وصمام الفحص. سيمنع ذلك غاز براون من التدفق مرة أخرى إلى الخزان. باستخدام هذه الطريقة، يمكنك تجميع محلل مائي لتدفئة المنزل والسيارة.

من الممكن تجميع مولد كهربائي هيدروجيني لمنزلك، لكن من الصعب أن نطلق عليه فكرة فعالة من حيث التكلفة. والحقيقة هي أنه للحصول على كميات كافية من الغاز، سيتعين عليك استخدام تركيبات كهربائية قوية. سوف تستهلك الكثير من الطاقة باهظة الثمن. ومع ذلك، هذا لا يتوقف عن المتحمسين.

لتجميع محلل كهربائي لإنتاج الهيدروجين بيديك في المنزل، ستحتاج إلى أداة متخصصة. على سبيل المثال، لا يمكنك الاستغناء عن راسم الذبذبات ومقياس التردد.

الخطوة الأولى، المسلحة بالرسومات، هي تجميع خلية المحلل المائي. يجب أن يكون عرضه وطوله أصغر قليلاً من أبعاد الجسم. الارتفاع - لا يزيد عن 2/3 من الحاوية الرئيسية.

🔴الهيدروجين في التدفئة المنزلية🔴🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥

عادة ما تكون الخلية مصنوعة من مادة النسيج السميكة باستخدام غراء الايبوكسي. أثناء التجميع، يظل الجزء السفلي من السكن مفتوحًا.

يتم حفر ثقوب في الجانب العلوي من الحاوية. يتم إخراج سيقان الأقطاب الكهربائية من خلالها. ستحتاج أيضًا إلى فتحتين إضافيتين. الأول صغير جدًا بالنسبة لمستشعر مستوى السائل. والثاني بقطر 15 ملم للتركيب. يجب تأمين هذا الأخير ميكانيكيا. تمتلئ جميع فتحات الألواح بعد تثبيت الأخيرة براتنج الإيبوكسي. يتم وضع الوحدة داخل الهيكل ويتم إغلاقها تمامًا بنفس راتنجات الإيبوكسي.

قبل تركيب الخلايا، يجب وضع غلاف مولد الماء ينبغي أن تكون مستعدة:

بعد تحميل خلايا الوقود، وتوصيل الطاقة، وتوصيل التركيب بجهاز الاستقبال وتثبيت الغطاء على السكن، يمكن اعتبار مجموعة المولد كاملة. كل ما تبقى هو ملء الحاوية بالسائل وتوصيل وحدات إضافية.

إن تجميع مولد الأكسجين بيديك هو نصف المعركة. تحتاج إلى توصيل أجهزة إضافية به، والتي بدونها لن تعمل. على سبيل المثال، يجب توصيل مستشعر مستوى السائل بمضخة لتزويد المياه من خلال جهاز التحكم. يقوم الأخير بمراقبة إشارات المستشعر، وإذا لزم الأمر، يبدأ في إمداد السائل داخل خلايا الوقود.

لا يمكنك الاستغناء عن جهاز يسمح لك بتنظيم تردد التيار عند أطراف مولد NNO. وبالإضافة إلى ذلك، يجب أن تتمتع جميع الأجزاء الكهربائية بحماية من التحميل الزائد. وعادة ما يستخدم مثبت الجهد لهذا الغرض.

كيفية صنع مولد الهيدروجين بيديك

أما بالنسبة لمجمع الهيدروجين أوكسي هيدروجين، فإن أبسط نسخته عبارة عن أنبوب متصل به: صمامات إغلاق، وصمام فحص، ومقياس ضغط.

من الناحية النظرية، يمكن ضخ الغاز من المجمع على الفور إلى فرن نظام التدفئة. من الناحية العملية، هذا غير ممكن لأن الهيدروجين يولد الكثير من الحرارة. لذلك، قبل الاستخدام، يتم خلطه مع الوقود الآخر.

ليس من الصعب تجميع مثل هذا الجهاز بيديك. سوف تساعد الرسومات التي تحتوي على تعليمات خطوة بخطوة في ذلك. ستحتاج أيضًا إلى إعداد المواد اللازمة: حاوية بلاستيكية أو مبيت من بطارية قديمة، وأنبوب بطول متر على الأقل، ومسامير تثبيت وصواميل، ومانع تسرب، وصفائح من الفولاذ المقاوم للصدأ، والعديد من التركيبات، والمرشحات، وصمام فحص.

عملية تصنيع مولد الهيدروجين للسيارة على النحو التالي:

أبسط محلل مائي للسيارة جاهز. ولكن قبل تثبيته في السيارة، عليك التحقق منه. للقيام بذلك، يتم ملء الجهاز بالماء إلى مستوى مسامير التثبيت على اللوحات. يتم توصيل خرطوم البولي ايثيلين بالتركيب. يتم إنزال نهايته الحرة في حاوية سائلة معدة مسبقًا.

بعد تطبيق الطاقة على الأقطاب الكهربائية، يجب تغطية سطح الماء في الحاوية الثانية بفقاعات الغاز. إذا حدث هذا، فإن المولد جاهز للتشغيل. كل ما تبقى هو استبدال السائل الموجود فيه بالكهرباء القلوية لزيادة حجم الغاز المنتج.

يجب أن يكون مفهوما أن مولد الهيدروجين محلي الصنع ليس بديلاً للوقود التقليدي. يتم تركيبه على السيارات بشكل أساسي لتوفير البنزين. ويمكن أن تصل إلى 50%. بالإضافة إلى ذلك، عند استخدام HHO، يتم تقليل الانبعاثات الضارة، وزيادة عمر الخدمة، وتقليل درجة حرارة وحدة الطاقة. وكل هذا مع زيادة ملحوظة في قوة المحرك. يعد الفولاذ المقاوم للصدأ المفضل لدى الجميع حلاً ميسور التكلفة ولكنه قصير الأمد. سوف تفشل خلايا الوقود الموجودة عليها بسرعة كبيرة.

أيضًا، عند تجميع المُحلل المائي، يجب مراعاة أبعاد التثبيت. للحصول عليها، تحتاج إلى إجراء حسابات معقدة مع الأخذ في الاعتبار جودة المياه، والطاقة الناتجة المطلوبة، وما إلى ذلك.

عند تصنيع جهاز، حتى المقطع العرضي للأسلاك التي يتم من خلالها توفير التيار إلى الأقطاب الكهربائية. نحن لا نتحدث عن أداء المولد، ولكن عن سلامة تشغيله، ولكن يجب أيضًا مراعاة هذا الفارق الدقيق المهم.

المشكلة الرئيسية لهذه الأجهزة- نفقات كبيرة من الكهرباء لإنتاج أكسيد الهيدروجين. إنها تتجاوز الطاقة التي يمكن الحصول عليها من حرق هذا الوقود.

ونظرًا لانخفاض الكفاءة، فإن سعر تركيب الهيدروجين للمنزل يجعل إنتاج هذا الغاز واستخدامه لاحقًا للتدفئة غير مربح. بدلاً من إهدار الكهرباء، من الأسهل تركيب أي غلاية كهربائية. سيكون أكثر فعالية.

أما بالنسبة للنقل البري فالصورة لا تختلف كثيرا. نعم، يمكنك صنع محلل مائي لتوفير الوقود، لكن هذا يقلل من السلامة والموثوقية.

المكان الوحيد الذي يمكن فيه استخدام الهيدروجين بشكل فعال كوقود هو اللحام بالغاز. أجهزة الهيدروجين تزن أقل، فهي أكثر إحكاما من أسطوانات الأكسجين، ولكنها أكثر كفاءة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تكلفة الحصول على الخليط لا تلعب أي دور هنا.

لقد مر وقت طويل عندما تم تسخين منزل ريفي خاص فقط عن طريق حرق الحطب أو الفحم في الموقد. تستخدم وحدات التدفئة الحديثة أنواعًا مختلفة من الوقود. لكن الارتفاع المستمر في أسعار الوقود يجبرنا على البحث عن خيارات تدفئة أرخص. ولكن تحت أنوفنا حرفيًا يوجد مصدر لا ينضب للطاقة - الهيدروجين. وسنخبرك في هذه المقالة كيف يمكنك استخدام الماء العادي كوقود عن طريق تجميع غلاية تسخين الهيدروجين بيديك.

يعد استخدام الهيدروجين كوقود لتدفئة المنزل فكرة مغرية إلى حد ما، لأن قيمته الحرارية تبلغ 33.2 كيلووات/م3، بينما تبلغ قيمة الغاز الطبيعي 9.3 كيلووات/م3 فقط، أي أكثر من 3 مرات. من الناحية النظرية، يمكن استخلاص الهيدروجين من الماء، ومن ثم حرقه في غلاية، ويمكنك استخدام مولد الهيدروجين لتدفئة منزلك.

كحامل للطاقة، لا شيء يمكن مقارنته بالهيدروجين، واحتياطياته لا حصر لها عمليا. كما ذكرنا أعلاه، عند حرق الهيدروجين، يطلق قدرًا كبيرًا من الطاقة الحرارية، أكثر بكثير من أي وقود يحتوي على الكربون. بدلا من الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي التي يتم إطلاقها عند استخدام الغاز الطبيعي، يشكل الهيدروجين عند حرقه ماء عادي على شكل بخار. هناك مشكلة واحدة فقط: هذا العنصر لا يوجد في الطبيعة في شكله النقي، ولكن فقط مع مواد أخرى.

أحد هذه المركبات هو الماء العادي، وهو الهيدروجين المؤكسد. ومن أجل تقسيمه إلى العناصر المكونة له، أمضى العديد من العلماء أكثر من عام. ولم يخلو الأمر من نتائج، إذ تم التوصل إلى حل تقني لعزل مكوناته عن الماء. وهذا ما يسمى بالتفاعل الكيميائي للتحليل الكهربائي، ونتيجة لذلك يتحلل الماء إلى أكسجين وهيدروجين، ويسمى الخليط الناتج بالغاز المتفجر أو غاز براون.

يمكنك أدناه رؤية رسم تخطيطي لمولد الهيدروجين (المحلل الكهربائي) الذي يعمل بالكهرباء:

تم إدخال المحللات الكهربائية في الإنتاج الضخم وتستخدم في أعمال لهب الغاز (اللحام). يتم تطبيق تيار بتردد وقوة معينة على مجموعات من الصفائح المعدنية المغمورة في الماء. بسبب تفاعل التحليل الكهربائي المستمر، يتم إطلاق الأكسجين والهيدروجين ممزوجين ببخار الماء.

ومن أجل فصل الغازات عن البخار، يتم تمرير كل شيء من خلال فاصل، وبعد ذلك يتم تغذيته إلى الموقد. لمنع رد الفعل العكسي والانفجار، يتم تثبيت صمام على العرض، والذي يسمح للوقود بالتدفق في اتجاه واحد فقط.

يشتمل تركيب الهيدروجين لتدفئة المنزل على المكونات التالية: غلاية وأنابيب بقطر 25-32 ملم (1-1.25 بوصة). يمكنك تركيب الأنابيب في المنزل بيديك، ولكن من الضروري استيفاء شرط واحد - بعد كل فرع، يجب أن ينخفض ​​القطر.

يتم تقليل القطر وفقًا للمبدأ التالي - الأنبوب D32 والأنبوب D25. بعد التفرع - D20، وآخر أنبوب سيتم تركيبه هو D16. إذا تم استيفاء هذا الشرط، فإن موقد الهيدروجين سيعمل بكفاءة وفعالية.

من أجل مراقبة مستوى الماء وتجديد الجهاز به في الوقت المناسب، يحتوي التصميم على مستشعر خاص يعطي الأمر في اللحظة المناسبة ويتم حقن الماء في مساحة عمل المحلل الكهربائي. ولضمان عدم انتقال الضغط إلى نقطة حرجة داخل الوعاء، تم تجهيز الوحدة بمفتاح طوارئ وصمام تنفيس. للحفاظ على مولد الهيدروجين، ما عليك سوى إضافة الماء من وقت لآخر وهذا كل شيء.

مزايا التسخين بالهيدروجين

يتمتع التسخين بالهيدروجين بالعديد من المزايا الخطيرة التي تؤثر على انتشار النظام:

1. أنظمة صديقة للبيئة. المنتج الثانوي الوحيد الذي يتم إطلاقه في الغلاف الجوي أثناء التشغيل هو الماء في شكل بخار. والتي لا تضر البيئة بأي شكل من الأشكال.
2. يعمل الهيدروجين الموجود في نظام التدفئة دون استخدام النار. يتم توليد الحرارة بسبب التفاعل الحفاز. عندما يتحد الهيدروجين مع الأكسجين يتكون الماء. وبسبب هذا، هناك إطلاق كبير للحرارة. يذهب التدفق الحراري نفسه، الذي تبلغ درجة حرارته حوالي 40 درجة مئوية، إلى المبادل الحراري. بالنسبة لنظام الأرضيات الساخنة، هذا هو نظام درجة الحرارة المثالي.
3. في وقت قريب جدًا، سيكون تسخين الهيدروجين بأيديهم قادرًا على إزاحة الأنظمة التقليدية، وبالتالي تحرير البشرية من إنتاج أنواع أخرى من الوقود - النفط والغاز والفحم والحطب.
4. الحد الأدنى لعمر الخدمة هو 15 عامًا.
5. يمكن أن تصل كفاءة تدفئة منزل خاص بالهيدروجين إلى 96%.

إنتاج الهيدروجين عملية يمكن الوصول إليها بالكامل. كل ما يجب إنفاقه هو الكهرباء. وعند استخدام مولد التدفئة، يمكنك أيضًا تضمين بطارية شمسية في النظام، ومن ثم يمكن تقليل تكاليف الطاقة. وبناءً على ذلك، يمكننا أن نستنتج أن هذا النظام هو الأكثر صداقة للبيئة وكفاءة لتدفئة المنزل.

كيفية تجميع مولد الهيدروجين بيديك؟

في كثير من الأحيان، يتم استخدام غلاية تعمل بالهيدروجين لتدفئة الأرضيات. هذه الأنظمة تأتي في الوقت الحاضر في مجموعة واسعة من القدرات. يمكن أن تكون قوة الغلايات مختلفة تمامًا، حيث تتراوح من 27 واط إلى ما لا نهاية. يمكنك أن تأخذ غلاية واحدة قوية جدًا لتدفئة المنزل بأكمله مرة واحدة، أو يمكنك أن تأخذ عدة غلايات صغيرة. يتم تركيبها من تلقاء نفسها، ولكن كيف تصنع مولد الهيدروجين بيديك؟

قبل البدء في بناء خلية الوقود، يجب أن تتوفر لديك الأدوات التالية:

• منشارا للمعادن.
• حفر مع مجموعة من التدريبات.
• مجموعة من الشدات
• مفكات مسطحة ومثقبة؛
• طاحونة زاوية ("مطحنة") مع دائرة مثبتة لقطع المعادن؛
• المتر المتعدد ومقياس التدفق.
• مسطرة؛
• علامة.

علاوة على ذلك، إذا قررت إنشاء مولد PWM بنفسك، فستحتاج إلى راسم الذبذبات ومقياس التردد لإعداده.

من أجل صنع مولد هيدروجين لتدفئة منزل خاص، سننظر في دائرة محلل كهربائي "جافة" تمامًا باستخدام أقطاب كهربائية مصنوعة من ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ.

توضح التعليمات أدناه عملية إنشاء مولد الهيدروجين:

1. بناء جسم خلية الوقود. يتم لعب دور الجدران الجانبية للإطار بواسطة ألواح صلبة أو زجاجية مقطوعة بحجم المولد المستقبلي. ومن الجدير بالذكر أن حجم الوحدة يعتمد بشكل مباشر على أدائها، ولكن تكاليف الحصول على NDC ستكون أعلى من ذلك بكثير. لبناء خلية الوقود، الأبعاد المثالية هي من 150×150 ملم إلى 250×250 ملم.
2. يتم حفر ثقوب في كل لوحة من أجل تركيبات مدخل ومخرج المياه. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري حفر الجدار الجانبي للسماح بخروج الغاز وأربعة ثقوب في الزوايا لربط عناصر المفاعل ببعضها البعض.
3. باستخدام طاحونة، يتم قطع لوحات القطب من ورقة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L. يجب أن يكون حجمها أصغر بمقدار 10-20 مم من الجدران. علاوة على ذلك، عند تصنيع كل جزء، من الضروري ترك وسادة تلامس صغيرة في إحدى الزوايا. يعد ذلك ضروريًا لتوصيل الأقطاب الكهربائية السلبية والإيجابية في مجموعات قبل توصيلها بالطاقة.
4. للحصول على الكمية المطلوبة من NH O، يجب معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ بورق صنفرة ناعم على كلا الجانبين.
5. يتم حفر فتحتين في كل لوحة: مثقاب يجب أن يكون قطره 6-7 مم - لتزويد المسافة بين الأقطاب الكهربائية بالمياه وقطره 8-10 مم - لإزالة غاز براون. يتم حساب نقاط الحفر مع الأخذ بعين الاعتبار مواقع تركيب أنابيب الدخول والخروج المقابلة.
6. البدء في تجميع المولد. للقيام بذلك، يتم تثبيت التجهيزات في الجدران الصلبة لتوفير المياه واستخراج الغاز. يتم إغلاق الأماكن التي يتم توصيلها بها بعناية باستخدام مادة مانعة للتسرب للسيارات أو السباكة.
7. بعد ذلك، يتم تثبيت أحد أجزاء الجسم الشفافة على الأزرار، وبعد ذلك يتم وضع الأقطاب الكهربائية. يجب أن يبدأ وضع الأقطاب الكهربائية بحلقة الختم. يرجى ملاحظة: يجب أن يكون مستوى الأقطاب الكهربائية مسطحًا تمامًا، وإلا فسوف تتلامس العناصر ذات الشحنات المعاكسة، مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي!
8. يتم فصل ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ عن الأسطح الجانبية للمفاعل باستخدام حلقات مانعة للتسرب مصنوعة من السيليكون أو البارونيت أو مواد أخرى. من المهم ألا يزيد سمكها عن 1 مم. وتستخدم هذه الأجزاء كفواصل بين اللوحات. أثناء عملية التثبيت، تأكد من تجميع وسادات الاتصال الخاصة بالأقطاب الكهربائية المتقابلة على الجانبين المتقابلين للمولد.
9. بعد وضع اللوحة الأخيرة، يتم تثبيت حلقة الختم، وبعد ذلك يتم إغلاق المولد بجدار لوحي ثانٍ، ويتم توصيل الهيكل نفسه باستخدام الصواميل والغسالات. عند القيام بهذا العمل، مراقبة بعناية توحيد التشديد وغياب التشوهات بين اللوحات.
10. باستخدام خراطيم البولي ايثيلين، يتم توصيل المولد بحاوية من الماء وفقاعة.
11. يتم توصيل منصات الاتصال الخاصة بالأقطاب الكهربائية ببعضها البعض بأي طريقة، وبعد ذلك يتم توصيل أسلاك الطاقة بها.
12. يتم توفير الجهد لخلية الوقود من مولد PWM، وبعد ذلك يبدأون في تكوين الجهاز وضبطه وفقًا لأقصى خرج لغاز LNO.

ومن أجل الحصول على غاز براون بالكمية المطلوبة والتي ستكون كافية للطهي والتدفئة، يتم تركيب عدة مولدات هيدروجين تعمل بالتوازي.

1. يُمنع منعا باتا ترقية هذه المعدات بشكل مستقل، حتى لو كان لديك رسم هندسي مفصل ومهني. وهذا قد يساهم في احتمال تسرب خليط الهيدروجين من المولد إلى الفضاء المفتوح، وهو أمر خطير للغاية.
2. يوصى بتركيب أجهزة استشعار خاصة لدرجة الحرارة داخل المبادل الحراري، مما سيسمح بمراقبة الفائض المحتمل في مستوى درجة حرارة تسخين المياه.
3. يمكن أن يشتمل تصميم الموقد نفسه على صمامات إغلاق، والتي سيتم توصيلها مباشرة بمستشعر درجة الحرارة نفسه. من الضروري أيضًا ضمان التبريد الطبيعي للغلاية.
4. وأخيرًا، ما يجب التأكيد عليه هو السلامة. يجب أن نتذكر أن خليط الهيدروجين والأكسجين لم يطلق عليه مادة متفجرة من أجل لا شيء. NHO مركب كيميائي خطير يمكن أن يسبب انفجارًا إذا تم التعامل معه بإهمال. اتبع قواعد السلامة وكن حذرًا للغاية عند تجربة الهيدروجين.

إذا تم التعامل مع غلاية الهيدروجين بشكل صحيح، فيمكن أن لا تدوم لمدة 15 عامًا، كما هو متوقع عادةً، ولكن 20 أو حتى 30 عامًا. ومع ذلك، تذكر أنه كلما زادت قوة الغلاية، زاد استهلاك الكهرباء!

لقد ولت منذ فترة طويلة تلك الأيام التي كان من الممكن فيها تدفئة المنزل الريفي بطريقة واحدة فقط - عن طريق حرق الحطب أو الفحم في الموقد. تستخدم أجهزة التدفئة الحديثة أنواعًا مختلفة من الوقود وفي نفس الوقت تحافظ تلقائيًا على درجة حرارة مريحة في منازلنا. الغاز الطبيعي والديزل أو زيت الوقود والكهرباء والطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية - هذه قائمة غير كاملة من الخيارات البديلة. يبدو الأمر وكأننا نعيش ونكون سعداء، لكن الارتفاع المستمر في أسعار الوقود والمعدات يجبرنا على مواصلة البحث عن طرق تدفئة رخيصة الثمن. وفي الوقت نفسه، فإن مصدر الطاقة الذي لا ينضب - الهيدروجين، يكمن حرفيا تحت أقدامنا. واليوم سنتحدث عن كيفية استخدام الماء العادي كوقود من خلال تجميع مولد الهيدروجين بأيدينا.

تصميم ومبدأ تشغيل مولد الهيدروجين

يعد استخدام الهيدروجين كوقود لتدفئة المنزل الريفي مفيدًا ليس فقط بسبب قيمته الحرارية العالية، ولكن أيضًا لأنه لا يتم إطلاق أي مواد ضارة أثناء احتراقه.
يتذكر الجميع من دورة الكيمياء المدرسية أنه عند أكسدة ذرتين هيدروجين (الصيغة الكيميائية H 2 - هيدروجينيوم) بواسطة ذرة أكسجين واحدة، يتكون جزيء الماء. وينتج عن ذلك حرارة أكثر بثلاث مرات من احتراق الغاز الطبيعي. يمكننا القول أن الهيدروجين ليس له مثيل بين مصادر الطاقة الأخرى، لأن احتياطياته على الأرض لا تنضب - يتكون ثلثي محيطات العالم من العنصر الكيميائي H2، وفي الكون بأكمله، يعد هذا الغاز، إلى جانب الهيليوم، هو العنصر الرئيسي "مواد بناء". هناك مشكلة واحدة فقط - للحصول على H 2 النقي، تحتاج إلى تقسيم الماء إلى الأجزاء المكونة له، وهذا ليس بالأمر السهل. لقد كان العلماء يبحثون عن طريقة لاستخراج الهيدروجين لسنوات عديدة واستقروا على التحليل الكهربائي.

تتضمن هذه الطريقة لإنتاج الغاز المتطاير وضع لوحين معدنيين متصلين بمصدر عالي الجهد في الماء على مسافة قصيرة من بعضهما البعض. عند تطبيق الطاقة، فإن الإمكانات الكهربائية العالية تمزق جزيء الماء حرفيًا، مما يؤدي إلى إطلاق ذرتين هيدروجين (HH) وذرة أكسجين واحدة (O). تم تسمية الغاز المنطلق على اسم الفيزيائي يو براون. صيغته هي HHO، وقيمته الحرارية 121 ميجا جول/كجم. يحترق غاز براون بلهب مكشوف ولا ينتج عنه أي مواد ضارة. الميزة الرئيسية لهذه المادة هي أن الغلاية العادية التي تعمل بالبروبان أو الميثان مناسبة لاستخدامها. دعونا نلاحظ فقط أن الهيدروجين مع الأكسجين يشكل خليطًا متفجرًا، لذلك ستكون هناك حاجة إلى احتياطات إضافية.

ويحتوي المولد المصمم لإنتاج غاز براون بكميات كبيرة على عدة خلايا تحتوي كل منها على عدة أزواج من صفائح الأقطاب الكهربائية. يتم تثبيتها في حاوية محكمة الغلق ومجهزة بمخرج غاز ومحطات لتوصيل الطاقة وعنق لملء المياه. بالإضافة إلى ذلك، تم تجهيز التركيب بصمام أمان وختم مائي. وبفضلهم، يتم القضاء على إمكانية انتشار نتائج عكسية. يحترق الهيدروجين فقط عند مخرج الموقد، ولا يشتعل في كل الاتجاهات. إن الزيادة المتعددة في المساحة الصالحة للاستخدام في التركيب تجعل من الممكن استخراج المادة القابلة للاشتعال بكميات كافية لأغراض مختلفة، بما في ذلك تدفئة المباني السكنية. لكن القيام بذلك باستخدام محلل كهربائي تقليدي لن يكون مربحًا. ببساطة، إذا تم استخدام الكهرباء التي تنفق على إنتاج الهيدروجين مباشرة لتدفئة المنزل، فسيكون أكثر ربحية بكثير من تسخين المرجل بالهيدروجين.

وجد العالم الأمريكي ستانلي ماير طريقة للخروج من هذا الوضع. لم يستخدم تركيبه إمكانات كهربائية قوية، ولكن تيارات ذات تردد معين. يتمثل اختراع الفيزيائي العظيم في أن جزيء الماء يتمايل بمرور الوقت مع نبضات كهربائية متغيرة ويدخل في حالة رنين تصل إلى قوة كافية لتقسيمه إلى الذرات المكونة له. يتطلب مثل هذا التأثير تيارًا أقل بعشرات المرات من تشغيل آلة التحليل الكهربائي التقليدية.

فيديو: خلية الوقود ستانلي ماير

بسبب اختراعه، الذي يمكن أن يحرر البشرية من عبودية أقطاب النفط، قُتل ستانلي ماير، واختفت أعمال بحثه الذي دام سنوات عديدة إلى الله أعلم أين. ومع ذلك، فقد تم الحفاظ على بعض ملاحظات العالم، والتي على أساسها يحاول المخترعون في العديد من البلدان حول العالم بناء منشآت مماثلة. ويجب أن أقول، ليس من دون نجاح.

مزايا غاز براون كمصدر للطاقة

• يعد الماء، الذي يتم الحصول عليه من HHO، أحد أكثر المواد شيوعًا على كوكبنا.
• عندما يحترق هذا النوع من الوقود، فإنه ينتج بخار الماء، والذي يمكن تكثيفه مرة أخرى إلى سائل وإعادة استخدامه كمادة خام.
• أثناء احتراق الغاز المتفجر، لا تتشكل أي منتجات ثانوية باستثناء الماء. يمكننا القول أنه لا يوجد نوع وقود أكثر صداقة للبيئة من غاز براون.
• عند تشغيل نظام تسخين الهيدروجين، يتم إطلاق بخار الماء بكمية كافية للحفاظ على الرطوبة في الغرفة عند مستوى مريح.

منطقة التطبيق

اليوم، أصبح المحلل الكهربائي جهازًا شائعًا مثل مولد الأسيتيلين أو قاطع البلازما. في البداية، تم استخدام مولدات الهيدروجين من قبل عمال اللحام، لأن حمل وحدة تزن بضعة كيلوغرامات فقط كان أسهل بكثير من نقل أسطوانات الأكسجين والأسيتيلين الضخمة. في الوقت نفسه، لم تكن كثافة الطاقة العالية للوحدات ذات أهمية حاسمة - تم تحديد كل شيء من خلال الراحة والتطبيق العملي. في السنوات الأخيرة، تجاوز استخدام غاز براون المفاهيم المعتادة للهيدروجين كوقود لآلات اللحام بالغاز. في المستقبل، إمكانيات التكنولوجيا واسعة جدًا، نظرًا لأن استخدام HHO له العديد من المزايا.

• تقليل استهلاك الوقود في المركبات. تسمح مولدات الهيدروجين الموجودة في السيارات باستخدام HHO كمادة مضافة للبنزين أو الديزل أو الغاز التقليدي. ونظرًا للاحتراق الكامل لخليط الوقود، يمكن تحقيق انخفاض بنسبة 20-25% في استهلاك الهيدروكربون.
• توفير الوقود في محطات الطاقة الحرارية التي تستخدم الغاز أو الفحم أو زيت الوقود.
• تقليل السمية وزيادة كفاءة بيوت الغلايات القديمة.
• تخفيضات متعددة في تكلفة تدفئة المباني السكنية بسبب الاستبدال الكامل أو الجزئي للوقود التقليدي بالغاز البني.
• استخدام وحدات إنتاج HHO المحمولة لتلبية الاحتياجات المنزلية - الطبخ، والحصول على الماء الدافئ، وما إلى ذلك.
• تطوير محطات طاقة جديدة وقوية وصديقة للبيئة بشكل أساسي.

يمكن شراء مولد هيدروجين تم تصميمه باستخدام "تقنية خلايا الوقود المائية" الخاصة بـ S. Meyer (كما سميت أطروحته) - حيث تشارك العديد من الشركات في الولايات المتحدة الأمريكية والصين وبلغاريا ودول أخرى في إنتاجها. نقترح صنع مولد الهيدروجين بنفسك.

فيديو: كيفية تركيب التدفئة الهيدروجينية بشكل صحيح

ما هو المطلوب لصنع خلية وقود في المنزل

عند البدء في تصنيع خلية وقود الهيدروجين لا بد من دراسة نظرية عملية تكوين الغاز المتفجر. سيعطي هذا فهمًا لما يحدث في المولد وسيساعد في إعداد المعدات وتشغيلها. بالإضافة إلى ذلك، سيتعين عليك تخزين المواد اللازمة، والتي سيكون من السهل العثور على معظمها في سلسلة البيع بالتجزئة. أما بالنسبة للرسومات والتعليمات، سنحاول تغطية هذه القضايا بالكامل.

تصميم مولد الهيدروجين: المخططات والرسومات

تتكون المنشأة محلية الصنع لإنتاج غاز براون من مفاعل مزود بأقطاب كهربائية مثبتة، ومولد PWM لتشغيلها، وختم مائي وأسلاك وخراطيم توصيل.
يوجد حاليًا العديد من تصميمات المحلل الكهربائي التي تستخدم الألواح أو الأنابيب كأقطاب كهربائية. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك العثور على تركيب ما يسمى بالتحليل الكهربائي الجاف على الإنترنت. على عكس التصميم التقليدي، في مثل هذا الجهاز، لا يتم تثبيت اللوحات في حاوية بها ماء، ولكن يتم توفير السائل في الفجوة بين الأقطاب الكهربائية المسطحة. إن رفض المخطط التقليدي يجعل من الممكن تقليل أبعاد خلية الوقود بشكل كبير.

في عملك، يمكنك استخدام الرسومات والمخططات الخاصة بالمحللات الكهربائية العاملة، والتي يمكن تكييفها وفقًا لظروفك الخاصة.

اختيار المواد لبناء مولد الهيدروجين

لتصنيع خلية الوقود، لا توجد حاجة إلى مواد محددة تقريبًا. الشيء الوحيد الذي قد يكون صعبًا هو الأقطاب الكهربائية. إذن، ما الذي تحتاج إلى إعداده قبل البدء في العمل؟

1. إذا كان التصميم الذي اخترته هو مولد من النوع "الرطب"، فستحتاج إلى حاوية مياه محكمة الغلق، والتي ستكون أيضًا بمثابة وعاء المفاعل. يمكنك أن تأخذ أي حاوية مناسبة، والشرط الرئيسي هو قوة كافية وضيق الغاز. بالطبع، عند استخدام الألواح المعدنية كأقطاب كهربائية، من الأفضل استخدام هيكل مستطيل، على سبيل المثال، علبة محكمة الغلق من بطارية سيارة قديمة الطراز (أسود). إذا تم استخدام الأنابيب للحصول على HHO، فإن الحاوية الواسعة من مرشح منزلي لتنقية المياه ستكون مناسبة أيضًا. الخيار الأفضل هو صنع غلاف المولد من الفولاذ المقاوم للصدأ، على سبيل المثال، درجة 304 SSL.
   

   عند اختيار خلية وقود "جافة"، ستحتاج إلى لوح من زجاج شبكي أو أي بلاستيك شفاف آخر يصل سمكه إلى 10 مم وحلقات مانعة للتسرب مصنوعة من السيليكون التقني.

2. أنابيب أو ألواح من الفولاذ المقاوم للصدأ. بالطبع، يمكنك أن تأخذ معدنًا "حديديًا" عاديًا، ولكن أثناء تشغيل المحلل الكهربائي، يتآكل الحديد الكربوني البسيط بسرعة وسيتعين تغيير الأقطاب الكهربائية بشكل متكرر. إن استخدام المعدن عالي الكربون المخلوط بالكروم سيمكن المولد من العمل لفترة طويلة. أمضى الحرفيون المشاركون في تصنيع خلايا الوقود وقتًا طويلاً في اختيار المواد للأقطاب الكهربائية واستقروا على الفولاذ المقاوم للصدأ 316 L. بالمناسبة، إذا تم استخدام أنابيب من هذه السبائك في التصميم، فيجب اختيار قطرها بهذه الطريقة بحيث أنه عند تركيب جزء في الآخر تكون هناك فجوة لا تزيد عن 1 ملم بينهما. بالنسبة للباحثين عن الكمال، إليك الأبعاد الدقيقة:
   - قطر الأنبوب الخارجي - 25.317 ملم؛
   - قطر الأنبوب الداخلي يعتمد على سمك الأنبوب الخارجي. وفي كل الأحوال يجب توفير فجوة بين هذه العناصر تساوي 0.67 ملم.


3. مولد PWM. ستسمح لك الدائرة الكهربائية المجمعة بشكل صحيح بتنظيم تردد التيار ضمن الحدود المطلوبة، وهذا يرتبط مباشرة بحدوث ظواهر الرنين. بمعنى آخر، لكي يبدأ تطور الهيدروجين، سيكون من الضروري تحديد معلمات جهد الإمداد، لذلك يتم إيلاء اهتمام خاص لتجميع مولد PWM. إذا كنت معتادًا على مكواة اللحام ويمكنك التمييز بين الترانزستور والصمام الثنائي، فيمكنك صنع الجزء الكهربائي بنفسك. بخلاف ذلك، يمكنك الاتصال بمهندس إلكترونيات مألوف أو طلب إنتاج مصدر طاقة تبديل في ورشة إصلاح الأجهزة الإلكترونية.
   

   يمكن شراء مصدر طاقة تحويلي مصمم للاتصال بخلية الوقود عبر الإنترنت. يتم تصنيعها من قبل شركات خاصة صغيرة في بلدنا وفي الخارج.

4. أسلاك كهربائية للتوصيل. ستكون الموصلات ذات المقطع العرضي 2 متر مربع كافية. مم.
5. فقاعة. أعطى الحرفيون هذا الاسم الرائع لختم الماء الأكثر شيوعًا. يمكنك استخدام أي حاوية مغلقة لذلك. من الناحية المثالية، ينبغي أن تكون مجهزة بغطاء محكم، والذي سوف يتمزق على الفور إذا اشتعل الغاز بداخله. وبالإضافة إلى ذلك، فمن المستحسن تثبيت جهاز قطع بين المحلل الكهربائي والفوار، مما سيمنع HHO من العودة إلى الخلية.
6. الخراطيم والتجهيزات. لتوصيل مولد HHO، ستحتاج إلى أنبوب بلاستيكي شفاف وتركيبات ومشابك للمدخل والمخرج.
7. المكسرات والمسامير والأزرار. ستكون هناك حاجة إليها لربط أجزاء المحلل الكهربائي ببعضها البعض.
8. محفز التفاعل. لكي تتم عملية تكوين HHO بشكل أكثر كثافة، تتم إضافة هيدروكسيد البوتاسيوم KOH إلى المفاعل. يمكن شراء هذه المادة بسهولة عبر الإنترنت. لأول مرة، لن يكون هناك ما يكفي من أكثر من 1 كجم من المسحوق.
9. سيليكون السيارات أو غيرها من المواد المانعة للتسرب.

يرجى ملاحظة أنه لا ينصح باستخدام الأنابيب المصقولة. على العكس من ذلك، يوصي الخبراء بمعالجة الأجزاء بورق الصنفرة للحصول على سطح غير لامع. في المستقبل، سيساعد هذا على زيادة إنتاجية التثبيت.

الأدوات التي ستكون مطلوبة أثناء عملية العمل

قبل البدء في بناء خلية الوقود، قم بإعداد الأدوات التالية:

• منشارا للمعادن.
• حفر مع مجموعة من التدريبات.
• مجموعة من الشدات
• مفكات مسطحة ومثقبة؛
• طاحونة زاوية ("مطحنة") مع دائرة مثبتة لقطع المعادن؛
• المتر المتعدد ومقياس التدفق.
• مسطرة؛
• علامة.

بالإضافة إلى ذلك، إذا قمت ببناء مولد PWM بنفسك، فستحتاج إلى راسم الذبذبات ومقياس التردد لإعداده. في إطار هذه المقالة، لن نثير هذه المشكلة، حيث أن تصنيع وتكوين مصدر طاقة التبديل هو الأفضل من قبل المتخصصين في المنتديات المتخصصة.

التعليمات: كيفية صنع مولد الهيدروجين بيديك

لتصنيع خلية وقود، سنأخذ دائرة التحليل الكهربائي "الجاف" الأكثر تقدمًا باستخدام أقطاب كهربائية على شكل ألواح من الفولاذ المقاوم للصدأ. التعليمات أدناه توضح عملية إنشاء مولد الهيدروجين من "A" إلى "Z"، لذلك من الأفضل اتباع ترتيب الإجراءات.

1. تصنيع جسم خلية الوقود. الجدران الجانبية للإطار عبارة عن ألواح مصنوعة من ألواح صلبة أو زجاج شبكي مقطوعة بحجم المولد المستقبلي. عليك أن تفهم أن حجم الجهاز يؤثر بشكل مباشر على أدائه، لكن تكاليف الحصول على HHO ستكون أعلى. لتصنيع خلية الوقود، ستكون الأبعاد المثالية للجهاز من 150x150 ملم إلى 250x250 ملم.
2. يتم حفر ثقب في كل لوحة من أجل تركيب مدخل (مخرج) الماء. بالإضافة إلى ذلك، سيتم إجراء حفر في الجدار الجانبي لمخرج الغاز وأربعة فتحات في الزوايا لربط عناصر المفاعل ببعضها البعض.
3. باستخدام طاحونة الزاوية، يتم قطع لوحات القطب من ورقة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L. يجب أن تكون أبعادها أصغر بمقدار 10-20 مم من أبعاد الجدران الجانبية. بالإضافة إلى ذلك، عند تصنيع كل جزء، من الضروري ترك وسادة اتصال صغيرة في إحدى الزوايا. ستكون هناك حاجة لذلك لتوصيل الأقطاب الكهربائية السلبية والإيجابية في مجموعات قبل توصيلها بجهد الإمداد.
4. من أجل الحصول على كمية كافية من HHO، يجب معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ بورق صنفرة ناعم على كلا الجانبين.
5. يتم حفر فتحتين في كل لوحة: بمثقاب بقطر 6 - 7 مم - لتزويد المسافة بين الأقطاب الكهربائية بالمياه وبسمك 8 - 10 مم - لإزالة غاز براون. يتم حساب نقاط الحفر مع الأخذ بعين الاعتبار مواقع تركيب أنابيب الدخول والخروج المقابلة.
6. يبدأون في تجميع المولد. للقيام بذلك، يتم تثبيت تجهيزات إمدادات المياه ومخرج الغاز في الجدران الصلبة. يتم إغلاق الأماكن التي يتم توصيلها بها بعناية باستخدام مادة مانعة للتسرب للسيارات أو السباكة.
7. بعد ذلك، يتم تثبيت دبابيس في أحد أجزاء الجسم الشفافة، وبعد ذلك يبدأ وضع الأقطاب الكهربائية.
   

   يرجى ملاحظة: يجب أن يكون مستوى أقطاب اللوحة مسطحًا، وإلا فسوف تتلامس العناصر ذات الشحنات المعاكسة، مما يتسبب في حدوث ماس كهربائي!

8. يتم فصل ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ عن الأسطح الجانبية للمفاعل باستخدام حلقات على شكل حرف O، والتي يمكن أن تكون مصنوعة من السيليكون أو البارونيت أو أي مادة أخرى. من المهم فقط ألا يتجاوز سمكها 1 مم. يتم استخدام نفس الأجزاء كفواصل بين اللوحات. أثناء عملية التثبيت، تأكد من تجميع منصات الاتصال للأقطاب الكهربائية السلبية والإيجابية على جوانب مختلفة من المولد.
9. بعد وضع اللوحة الأخيرة، يتم تثبيت حلقة مانعة للتسرب، وبعد ذلك يتم إغلاق المولد بجدار لوحي ثانٍ، ويتم تثبيت الهيكل نفسه بالغسالات والصواميل. عند القيام بهذا العمل تأكد من أن الشد موحد وأنه لا يوجد أي تشوهات بين اللوحات.
10. باستخدام خراطيم البولي ايثيلين، يتم توصيل المولد بحاوية من الماء وفقاعة.
11. يتم توصيل منصات الاتصال الخاصة بالأقطاب الكهربائية ببعضها البعض بأي شكل من الأشكال، وبعد ذلك يتم توصيل أسلاك الطاقة بها.
12. يتم تزويد خلية الوقود بالجهد من مولد PWM، وبعد ذلك يتم تكوين الجهاز وضبطه على الحد الأقصى لإخراج غاز HHO.

وللحصول على غاز براون بكميات كافية للتدفئة أو الطهي، يتم تركيب عدة مولدات للهيدروجين تعمل بالتوازي.

فيديو: تجميع الجهاز

فيديو: تشغيل هيكل من النوع "الجاف".

نقاط الاستخدام المختارة

بادئ ذي بدء، أود أن أشير إلى أن الطريقة التقليدية لحرق الغاز الطبيعي أو البروبان ليست مناسبة في حالتنا، لأن درجة حرارة احتراق HHO أعلى بثلاث مرات من درجة حرارة الهيدروكربونات. كما تفهم أنت نفسك، فإن الفولاذ الإنشائي لن يتحمل درجة الحرارة هذه لفترة طويلة. أوصى ستانلي ماير نفسه باستخدام موقد ذو تصميم غير عادي، ويرد الرسم التخطيطي أدناه.

تكمن الحيلة الكاملة لهذا الجهاز في أن HHO (المشار إليه بالرقم 72 في الرسم البياني) يمر إلى غرفة الاحتراق من خلال الصمام 35. ويرتفع خليط الهيدروجين المحترق عبر القناة 63 وينفذ في الوقت نفسه عملية الطرد، ويسحب الهواء الخارجي من خلال فتحات قابلة للتعديل 13 و 70. تحت غطاء المحرك 40، يتم الاحتفاظ بكمية معينة من منتجات الاحتراق (بخار الماء)، والتي تدخل عمود الاحتراق عبر القناة 45 وتختلط مع الغاز المحترق. هذا يسمح لك بتقليل درجة حرارة الاحتراق عدة مرات.

النقطة الثانية التي أود أن ألفت انتباهكم إليها هي السائل الذي يجب سكبه في التثبيت. ومن الأفضل استخدام المياه المحضرة التي لا تحتوي على أملاح معدنية ثقيلة. الخيار المثالي هو نواتج التقطير، والتي يمكن شراؤها من أي متجر سيارات أو صيدلية. من أجل التشغيل الناجح للمحلل الكهربائي، تتم إضافة هيدروكسيد البوتاسيوم KOH إلى الماء، بمعدل ملعقة كبيرة تقريبًا من المسحوق لكل دلو من الماء.

أثناء عملية التثبيت، من المهم عدم ارتفاع درجة حرارة المولد. عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 65 درجة مئوية أو أكثر، سوف تتلوث أقطاب الجهاز بمنتجات التفاعل الثانوية، مما يقلل من إنتاجية المحلل الكهربائي. إذا حدث هذا، فسيتعين تفكيك خلية الهيدروجين وإزالة الرواسب باستخدام ورق الصنفرة.

والشيء الثالث الذي نركز عليه بشكل خاص هو السلامة. تذكر أنه ليس من قبيل الصدفة أن يُطلق على خليط الهيدروجين والأكسجين اسم المتفجر. HHO هي مادة كيميائية خطرة يمكن أن تسبب انفجارًا إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح. اتبع قواعد السلامة وكن حذرًا بشكل خاص عند تجربة الهيدروجين. فقط في هذه الحالة، فإن "الطوب"، الذي يتكون منه عالمنا، سيجلب الدفء والراحة إلى منزلك.

نأمل أن تجد هذا المقال مصدرًا للإلهام وأن تشمر عن سواعدك وتبدأ في صنع خلية وقود الهيدروجين. بالطبع، جميع حساباتنا ليست الحقيقة المطلقة، ومع ذلك، يمكن استخدامها لإنشاء نموذج عمل لمولد الهيدروجين. إذا كنت ترغب في التبديل بالكامل إلى هذا النوع من التدفئة، فسيتعين عليك دراسة السؤال بمزيد من التفصيل. ربما سيصبح تركيبك هو حجر الزاوية، والذي بفضله ستنتهي إعادة توزيع أسواق الطاقة، وستدخل الحرارة الرخيصة والصديقة للبيئة إلى كل منزل.

أكوا-rmnt.com

الجزء النظري المختصر

الهيدروجين، المعروف أيضًا باسم الهيدروجين، وهو العنصر الأول في الجدول الدوري، هو أخف مادة غازية ذات نشاط كيميائي مرتفع. أثناء الأكسدة (أي الاحتراق)، فإنه يطلق كمية هائلة من الحرارة، وتشكيل الماء العادي. دعونا نميز خصائص العنصر وننسقها في شكل أطروحات:

كمرجع. العلماء الذين قاموا لأول مرة بفصل جزيء الماء إلى الهيدروجين والأكسجين أطلقوا على الخليط اسم الغاز المتفجر بسبب ميله إلى الانفجار. بعد ذلك، حصل على اسم غاز براون (على اسم المخترع) وبدأ تعيينه بالصيغة الافتراضية NHO.

مما سبق، الاستنتاج التالي يشير إلى نفسه: تتحد ذرتان هيدروجين بسهولة مع ذرة أكسجين واحدة، لكنهما ينفصلان على مضض للغاية. يستمر تفاعل الأكسدة الكيميائية بإطلاق الطاقة الحرارية بشكل مباشر وفقًا للصيغة:

2H2 + O2 → 2H2O + Q (الطاقة)

وهنا تكمن نقطة مهمة ستكون مفيدة لنا في مزيد من استخلاص المعلومات: يتفاعل الهيدروجين تلقائيًا من الاحتراق، وتنطلق الحرارة مباشرة. لتقسيم جزيء الماء، يجب إنفاق الطاقة:

2H2O → 2H2 + O2 - س

هذه هي صيغة التفاعل الكهربائي الذي يميز عملية تقسيم الماء عن طريق توفير الكهرباء. كيفية تنفيذ ذلك في الممارسة العملية وإنشاء مولد الهيدروجين بيديك، سننظر في المزيد.

إنشاء نموذج أولي

لكي تفهم ما تتعامل معه، نقترح عليك أولاً تجميع مولد بسيط لإنتاج الهيدروجين بأقل تكلفة. يظهر تصميم التثبيت محلي الصنع في الرسم التخطيطي.

مما يتكون المحلل الكهربائي البدائي من:

• مفاعل - حاوية زجاجية أو بلاستيكية ذات جدران سميكة؛
• أقطاب معدنية مغمورة في مفاعل بالماء ومتصلة بمصدر للطاقة؛
• يلعب الخزان الثاني دور ختم الماء.
• أنابيب لإزالة غاز HHO.

نقطة مهمة. يعمل مصنع الهيدروجين الإلكتروليتي بالتيار المباشر فقط. ولذلك، استخدم محول التيار المتردد أو شاحن السيارة أو البطارية كمصدر للطاقة. لن يعمل مولد التيار المتردد.

مبدأ تشغيل المحلل الكهربائي هو كما يلي:

لجعل تصميم المولد الموضح في الرسم التخطيطي بيديك، ستحتاج إلى زجاجتين زجاجيتين ذات رقبة وأغطية واسعة، وقطارة طبية وعشرات البراغي. تظهر المجموعة الكاملة من المواد في الصورة.

سوف تتطلب الأدوات الخاصة مسدس غراء لإغلاق الأغطية البلاستيكية. إجراء التصنيع بسيط:

لبدء تشغيل مولد الهيدروجين، صب الماء المملح في المفاعل وقم بتشغيل مصدر الطاقة. سيتم تمييز بداية التفاعل بظهور فقاعات غاز في كلتا الحاويتين. اضبط الجهد الكهربائي على القيمة المثلى وأشعل الغاز البني الخارج من إبرة القطارة.

النقطة الثانية المهمة. من المستحيل تطبيق جهد عالي جدًا - سيبدأ المنحل بالكهرباء عند تسخينه إلى 65 درجة مئوية أو أكثر في التبخر بشكل مكثف. بسبب كمية بخار الماء الكبيرة، لن يكون من الممكن إشعال الموقد. للحصول على تفاصيل حول تجميع وتشغيل مولد الهيدروجين المرتجل، شاهد الفيديو:

نبذة عن خلية ماير الهيدروجينية

إذا قمت بإنشاء واختبار التصميم الموضح أعلاه، فمن المحتمل أنك لاحظت من احتراق اللهب في نهاية الإبرة أن أداء التثبيت منخفض للغاية. للحصول على المزيد من الغاز المتفجر، تحتاج إلى صنع جهاز أكثر خطورة، يسمى خلية ستانلي ماير تكريما للمخترع.

يعتمد مبدأ تشغيل الخلية أيضًا على التحليل الكهربائي، حيث يتم تصنيع الأنود والكاثود فقط على شكل أنابيب يتم إدخالها في بعضها البعض. يتم توفير الجهد من مولد النبض من خلال ملفين رنينين، مما يقلل من استهلاك التيار ويزيد من إنتاجية مولد الهيدروجين. تظهر الدائرة الإلكترونية للجهاز في الشكل:

ملحوظة. يتم وصف تشغيل الدائرة بالتفصيل على المورد http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

لإنشاء خلية ماير، ستحتاج إلى:

• جسم أسطواني مصنوع من البلاستيك أو زجاج شبكي، وغالباً ما يستخدم الحرفيون مرشح مياه بغطاء وأنابيب؛
• أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ بقطر 15 و 20 ملم وطول 97 ملم؛
• الأسلاك والعوازل.

يتم توصيل أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ بقاعدة عازلة، ويتم لحام الأسلاك المتصلة بالمولد بها. تتكون الخلية من 9 أو 11 أنبوبة موضوعة في علبة بلاستيكية أو زجاجية كما هو موضح في الصورة.

ترتبط العناصر وفقًا لمخطط معروف جيدًا على الإنترنت، والذي يتضمن وحدة إلكترونية وخلية ماير وختم مائي (الاسم الفني - الفوارة). ولأسباب تتعلق بالسلامة، تم تجهيز النظام بأجهزة استشعار للضغط الحرج ومستوى الماء. وفقًا لمراجعات الحرفيين المنزليين ، يستهلك تركيب الهيدروجين هذا تيارًا يبلغ حوالي 1 أمبير بجهد 12 فولت وله أداء كافٍ ، على الرغم من عدم توفر الأرقام الدقيقة.

مفاعل اللوحة

مولد هيدروجين عالي الأداء قادر على ضمان تشغيل موقد الغاز مصنوع من ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 15 × 10 سم، الكمية - من 30 إلى 70 قطعة. يتم حفر ثقوب فيها لدبابيس الشد، ويتم قطع طرف توصيل السلك في الزاوية.

بالإضافة إلى صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ درجة 316، ستحتاج إلى شراء:

• مطاط بسمك 4 مم، مقاوم للقلويات؛
• لوحات نهاية مصنوعة من زجاج شبكي أو ثنائي الفينيل متعدد الكلور؛
• قضبان التعادل M10-14؛
• فحص الصمام لآلة لحام الغاز؛
• تصفية المياه لختم المياه؛
• ربط الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ المموج؛
• هيدروكسيد البوتاسيوم في شكل مسحوق.

يجب تجميع الألواح في كتلة واحدة، معزولة عن بعضها البعض باستخدام حشوات مطاطية ذات وسط مقطوع، كما هو موضح في الرسم. اربط المفاعل الناتج بإحكام باستخدام المسامير وقم بتوصيله بالأنابيب التي تحتوي على المنحل بالكهرباء. يأتي الأخير من حاوية منفصلة مجهزة بغطاء وصمامات إغلاق.

ملحوظة. نخبرك بكيفية صنع محلل كهربائي من النوع المتدفق (الجاف). من الأسهل تصنيع مفاعل بألواح غاطسة - ليست هناك حاجة لتركيب حشوات مطاطية، ويتم إنزال الوحدة المجمعة في حاوية محكمة الغلق بها إلكتروليت.

يتم التجميع اللاحق للمولد المنتج للهيدروجين وفقًا لنفس المخطط، ولكن مع وجود اختلافات:

1. يتم توصيل خزان لتحضير المنحل بالكهرباء بجسم الجهاز. الأخير عبارة عن محلول 7-15٪ من هيدروكسيد البوتاسيوم في الماء.
2. بدلا من الماء، يتم سكب ما يسمى بعامل إزالة الأكسدة في "الفقاعة" - الأسيتون أو المذيبات غير العضوية.
3. يجب تثبيت صمام فحص أمام الموقد، وإلا عند إيقاف تشغيل موقد الهيدروجين بسلاسة، فإن رد الفعل العكسي سوف يمزق الخراطيم والفقاعات.

أسهل طريقة لتشغيل المفاعل هي استخدام عاكس اللحام، وليست هناك حاجة لتجميع الدوائر الإلكترونية. كيف يعمل مولد غاز براون محلي الصنع يشرحه أحد الحرفيين المنزليين في الفيديو الخاص به:

هل من المربح إنتاج الهيدروجين في المنزل؟

تعتمد الإجابة على هذا السؤال على نطاق تطبيق خليط الأكسجين والهيدروجين. تم تصميم جميع الرسومات والمخططات المنشورة عبر موارد الإنترنت المختلفة لإطلاق غاز HHO للأغراض التالية:

• استخدام الهيدروجين كوقود للسيارات؛
• احتراق الهيدروجين بدون دخان في مراجل التدفئة والأفران؛
• تستخدم في أعمال اللحام بالغاز.

المشكلة الأساسية التي تنفي كل مزايا وقود الهيدروجين هي أن تكلفة الكهرباء اللازمة لتحرير المادة النقية تفوق كمية الطاقة المتحصل عليها من احتراقها. مهما ادعى أتباع النظريات الطوباوية، فإن الحد الأقصى لكفاءة المحلل الكهربائي يصل إلى 50٪. وهذا يعني أنه مقابل 1 كيلو واط من الحرارة المستلمة، يتم استهلاك 2 كيلو واط من الكهرباء. الفائدة صفر، حتى سلبية.

ولنتذكر ما كتبناه في القسم الأول. الهيدروجين عنصر نشط للغاية ويتفاعل مع الأكسجين من تلقاء نفسه، ويطلق الكثير من الحرارة. عند محاولة تقسيم جزيء ماء مستقر، لا يمكننا تطبيق الطاقة مباشرة على الذرات. يتم إجراء التقسيم باستخدام الكهرباء، والتي يتم تبديد نصفها لتسخين الأقطاب الكهربائية، والماء، ولفات المحولات، وما إلى ذلك.

معلومات أساسية مهمة. الحرارة النوعية لاحتراق الهيدروجين أعلى بثلاث مرات من حرارة احتراق الميثان، لكن من حيث الكتلة. إذا قارناها بالحجم، فعند حرق 1 متر مكعب من الهيدروجين، سيتم إطلاق 3.6 كيلو واط فقط من الطاقة الحرارية مقابل 11 كيلو واط للميثان. بعد كل شيء، الهيدروجين هو أخف عنصر كيميائي.

الآن دعونا نفكر في تفجير الغاز الذي تم الحصول عليه عن طريق التحليل الكهربائي في مولد هيدروجين محلي الصنع كوقود للاحتياجات المذكورة أعلاه:

كمرجع. لحرق الهيدروجين في غلاية التدفئة، سيتعين عليك إعادة تصميم التصميم بالكامل، حيث يمكن لموقد الهيدروجين أن يذوب أي فولاذ.

خاتمة

الهيدروجين الموجود في غاز NHO، والذي يتم الحصول عليه من مولد محلي الصنع، مفيد لغرضين: التجارب واللحام بالغاز. حتى لو تجاهلنا الكفاءة المنخفضة للمحلل الكهربائي وتكاليف تجميعه إلى جانب الكهرباء المستهلكة، فلا توجد ببساطة إنتاجية كافية لتدفئة المبنى. ينطبق هذا أيضًا على محرك البنزين لسيارة الركاب.

otivent.com

دوائر منزلية بسيطة

إذا كنت لا تأخذ في الاعتبار الوحدات المتطورة التي يصعب إعادة إنتاجها في المنزل، ولكن تقتصر على الوسائل والمواد المرتجلة التي يمكن العثور عليها دون مغادرة المنزل، فقد اتضح أن صنع مولد هيدروجين مدمج ولكنه فعال بيديك هو أمر ليست مهمة لا يمكن التغلب عليها. يتضمن أحد أبسط المخططات مكونات متاحة للجميع تقريبًا. إليك هذه الأشياء التي يمكن أن تكون موجودة بسهولة في منزلك:

• مصدر الطاقة (12 فولت، 1-2 أمبير)؛
• وعاء زجاجي بغطاء معدني ملولب (~0.5 لتر)؛
• زجاجة بلاستيكية (~ 1.0 لتر)؛
• مسطرة بلاستيكية مستطيلة (10-15 سم)؛
• شفرات الحلاقة (الشفرات اللوحية، تأتي في علب مستطيلة مكونة من 10 قطع)؛
• زوج من الأنظمة الطبية الوريدية؛
• توصيل الأسلاك (مصنوعة من النحاس، مقطع عرضي صغير)؛
• الماء وملح الطعام.

لصنع مولد هيدروجين من هذه المجموعة من العناصر بيديك، ستحتاج إلى أداة بسيطة، مثل سكين القرطاسية، وورق الصنفرة، ومكواة لحام مع مواد لحام مناسبة، ومسدس غراء مُعاد تعبئته. يجب أن تبدأ بتحضير الشفرات، والتي تتكون من تجريدها من جانب واحد على طول حواف غير حادة (2-3 مم) وصبغها بالقصدير. ثم من الضروري تطبيق الشقوق والأخاديد بالتساوي (كل 3-4 مم) على المسطرة. سيتم وضع الشفرات فيها.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن زيادة المسافة بين الفتحات سوف يستلزم استهلاكًا أكبر للتيار، وبالتالي ستكون هناك حاجة إلى مصدر طاقة أكثر قوة.

يجب أن تكون كل شفرة متعامدة مع المستوى الرئيسي للمسطرة. يتم تثبيتها بالغراء بحيث يتم استبعاد الاتصال الكهربائي. بصريا، والنتيجة هي نوع من بطارية التدفئة المضلعة المصغرة. بعد أن يجف الغراء، من الضروري استكمال الهيكل الناتج بوصلات سلكية. ببساطة، تحتاج إلى توصيل جميع الشفرات ذات الأرقام الفردية بسلك واحد، وجميع الشفرات ذات الأرقام الزوجية بالآخر (على غرار ما يتم مع اللوحات الموجودة داخل البطاريات).

بعد ذلك، يجب عمل ثقوب في الغطاء المعدني لهذا الزوج من أسلاك الإمداد، وفتحة أخرى أكبر لمخرج الهيدروجين (يتم تحديد القطر حسب حجم مرشح القطارة، الذي سيتم تركيبه في الغطاء). يمكن تثبيت المسطرة ذات الشفرات هنا على المستوى الداخلي الحر للغطاء. يجب ملء جميع الثقوب التي يتم إجراؤها بعد تمرير الأسلاك والقطارات من خلالها بالغراء لتثبيت هذه العناصر. بحيث يغلق الغطاء، بعد الشد، حجم الجرة محكم الإغلاق تمامًا.

يجب أن تكون الزجاجة البلاستيكية مجهزة بحيث تعمل كختم للمياه الفقاعية (قد يكون هناك أكثر من واحد). يجب أن يصل خرطوم الجرة الزجاجية الذي يمر عبر الغطاء إلى قاع الزجاجة تقريبًا. وعليه يقع الخرطوم الثاني لإزالة الهيدروجين في الجزء العلوي. يجب أيضًا إغلاق ممر الموصل الموجود في الغطاء.

أنت الآن بحاجة إلى صب الماء في الزجاجة (وليس إلى الأعلى) وفي الجرة، ثم صب بضع ملاعق كبيرة من الملح في الجرة الأخيرة وحركها. بعد ذلك، كل ما تبقى هو إغلاق الأغطية بإحكام والبدء في اختبار هذا المولد الصغير الذي أنشأته بنفسك. بعد وقت قصير من تشغيل مصدر الطاقة، يمكنك مراقبة عملية التحلل المائي وإطلاق الهيدروجين. يجب أن يكون كافيًا أنه عندما تضع ولاعة مضاءة على طرف الإبرة الموجودة على خرطوم المخرج، يتم التقاط اللهب بواسطة هذا الموقد الصغير. بالطبع، هذا مجرد نموذج أولي يوضح الإمكانية الأساسية لإنشاء مثل هذا الجهاز في المنزل.

لأغراض جدية مثل تدفئة المنزل أو قطع المعادن بالغاز، ستحتاج بالطبع إلى توسيع نطاقها.بدلاً من الشفرات، خذ لوحات أكبر وكاملة، بدلاً من العلبة التي تحتوي على زجاجة، خذ الحاويات المناسبة، وما إلى ذلك. المخططات الشائعة الأخرى، والتي يمكن أيضًا صنعها بيديك في المنزل (على الأقل في المرآب)، هي كلها مماثلة من حيث المبدأ لتلك الموصوفة. ويمكن استخدام حاويات ذات أشكال مختلفة ومن مواد مختلفة؛ ويمكن أن تعمل مركبات المعادن والقلويات والأحماض وغيرها ككواشف. وباختصار، هناك مجال كبير للتجريب.

أين ترسل

اعتمادًا على الأهداف التي حددتها لنفسك، ومدى إتقانك للمخططات التي يقترحها الحرفيون لتنفيذها بيديك بمهارة وعمق، ومدى تقدمك في تجاربك، يعتمد على كيفية ومكان تطبيق نتائج عملك. وبشكل عام هناك عدة اتجاهات رئيسية:

• قطع الغاز للمعادن.
• إثراء الوقود في السيارة.
• التدفئة في المنزل.

تظهر ممارسة سائقي السيارات اليائسين أن هذه الأجهزة، بما في ذلك تلك المصنوعة يدويًا، يمكن أن تكون فعالة جدًا سواء من حيث الاقتصاد في استهلاك الوقود أو من حيث تقليل مستوى المواد الضارة في انبعاثات العادم. وفي الآونة الأخيرة، تمت مناقشة تطبيق جديد إلى حد ما لمثل هذه المنتجات - في أنظمة التدفئة - على المدونات والمنتديات. يتم تنفيذ هذا بشكل أساسي كإضافة إلى الأجهزة الرئيسية.

على سبيل المثال، الأرضيات أو الجدران الدافئة. عند إنشاء جهاز مثل مولد الهيدروجين بيديك في المنزل، خذ عناء الاهتمام بقواعد السلامة الأساسية. إذا كان مخصصًا لنظام التدفئة، فيجب أن يكون مصممًا للتشغيل على مدار الساعة. هذا صحيح بشكل خاص إذا قررت استخدام مركبات كيميائية غير ضارة ككواشف.

ربما تكون مهتمًا بصنع مولد غاز بني بيديك؟

مبدأ تشغيل المولد

نعلم من مقرر الفيزياء المدرسية أن الماء عند تعرضه للتيار الكهربائي يتحلل إلى مكونين: الهيدروجين والأكسجين. وبناء على هذه الظاهرة تم بناء ما يسمى بمولد الهيدروجين. هذا الجهاز عبارة عن وحدة يحدث فيها تفاعل كهروكيميائي لإنتاج الهيدروجين والأكسجين من الماء. تظهر عملية التحليل الكهربائي للماء في الشكل أدناه.

عملية التحليل الكهربائي للماء

عند إخراج المولد، لا يتشكل الهيدروجين والأكسجين النقي، بل ما يسمى بالغاز البني، الذي سمي على اسم العالم الذي حصل عليه لأول مرة. ويسمى أيضًا "الغاز المتفجر" لأنه قابل للانفجار في ظروف معينة. علاوة على ذلك، عند حرق هذا الغاز، يمكن الحصول على ما يقرب من أربعة أضعاف الطاقة التي تم إنفاقها على إنتاجه.

يظهر الشكل أدناه مصنع إنتاج الهيدروجين.

مصنع صناعي لإنتاج الهيدروجين

باعتباره حاملًا للطاقة، فإن الهيدروجين ليس له مثيل حقًا، واحتياطياته لا تنضب عمليا. كما قلنا من قبل، عند حرقه فإنه يطلق كمية هائلة من الطاقة الحرارية، أكبر بما لا يقاس من أي وقود هيدروكربوني. وبدلا من المركبات الضارة المنبعثة في الغلاف الجوي عند استخدام الغاز الطبيعي، فإن احتراق الهيدروجين ينتج الماء العادي على شكل بخار. مشكلة واحدة: هذا العنصر الكيميائي لا يتواجد في الطبيعة بشكل حر، فقط مع مواد أخرى.

يتم إنتاج المحللات الكهربائية بكميات كبيرة ومصممة لأعمال لهب الغاز (اللحام). يتم تطبيق تيار بقوة وتردد معين على مجموعات من الصفائح المعدنية المغمورة في الماء. ونتيجة لتفاعل التحليل الكهربائي المستمر، يتم إطلاق الأكسجين والهيدروجين ممزوجين ببخار الماء. ولفصلها، يتم تمرير الغازات من خلال فاصل ومن ثم تغذيتها إلى الموقد. من أجل تجنب رد الفعل العكسي والانفجار، تم تركيب صمام عند مصدر الإمداد، مما يسمح للوقود بالتدفق في اتجاه واحد فقط.

للتحكم في مستوى المياه والتجديد في الوقت المناسب، تم تجهيز الهيكل بجهاز استشعار خاص، بناء على الإشارة التي يتم حقنها في مساحة عمل المحلل الكهربائي. تتم مراقبة الضغط الزائد داخل الوعاء بواسطة مفتاح الطوارئ وصمام التنفيس. تتكون صيانة مولد الهيدروجين من إضافة الماء بشكل دوري، وهذا كل شيء.

مميزات مولد الهيدروجين

يتم إطلاق الهيدروجين النقي من خلال مجموعة متنوعة من التفاعلات الكيميائية، ولكن هذه الطريقة لإنتاجه معقدة للغاية وغالبًا ما تكون مكلفة للغاية.

الاستثناء هو العمليات التكنولوجية التي يتم فيها تشكيل الغاز كمنتج ثانوي، ولكن هذا الإنتاج لا يزال بكميات هزيلة.

من الأسهل بكثير فصل الهيدروجين عن الماء عن طريق تمرير تيار كهربائي من خلاله - وتسمى هذه العملية بالتحليل الكهربائي. أولاً، يتحلل جزيء H2O إلى ذرة هيدروجين H ومجموعة هيدروكسيد OH، ثم يحدث الفصل النهائي للأكسجين والهيدروجين.

الأول، وجود تهمة سلبية، يندفع إلى الأنود، والثاني - إلى الكاثود. تتراكم العناصر في شكل فقاعات، والتي، بعد أن وصلت إلى حجم معين، تنفصل عن القطب وتطفو. بعد ذلك، يدخل الأكسجين والهيدروجين، دون أي فصل (يسمى هذا الخليط "غاز براون")، إلى الموقد، حيث يتم تحويلهما مرة أخرى إلى ماء أثناء عملية الاحتراق. ولضمان تسليم المنتج النهائي دون صعوبة، غالبا ما تكون مولدات الهيدروجين مجهزة بتصريف الهواء.

من الواضح أن إنتاجية التركيب ستزداد مع زيادة مساحة التلامس بين الماء والأقطاب الكهربائية. لهذا السبب، يتم إجراء هذا الأخير في شكل لوحات. يتم تجميعها في هياكل تذكرنا بمشعات التدفئة ذات الزعانف الفولاذية.

من أجل زيادة الإنتاجية، يتم استخدام الأقطاب الكهربائية الأسطوانية اليوم، بالإضافة إلى تلك التي لها شكل أكثر تعقيدًا.

يعتمد معدل تطور الهيدروجين أيضًا على مادة الأقطاب الكهربائية.

بدلا من النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ، تستخدم المولدات "المتقدمة" الحديثة سبائك خاصة باهظة الثمن.

الشرط الآخر هو أن الماء يجب أن يمر بالتيار. لاحظ أنه في شكل مقطر فهو عازل. هذا السائل موصل للكهرباء بسبب الأيونات التي تتحلل فيها المواد المذابة فيه، وخاصة الأملاح. كلما كان المحلول أكثر برودة، كلما كان تمرير التيار أفضل.

المميزات والعيوب

تشمل مزايا هذا النوع من التدفئة ما يلي:

1. هذا نوع من التدفئة صديق للبيئة، حيث أن احتراق الهيدروجين في بيئة الأكسجين ينتج الماء على شكل بخار، ولم يعد هناك أي إطلاق للمواد الضارة في الغلاف الجوي.
2. يمكنك توصيل المولد بنظام تسخين المياه الموجود في منزل خاص دون أي تعديلات.
3. التثبيت يعمل بصمت، لذلك لا يتطلب أي غرفة خاصة.

مولد الهيدروجين (المحلل الكهربائي) هو جهاز يستخدم الضوء من عمليتين: الفيزيائية والكيميائية.

أثناء التشغيل، تحت تأثير التيار الكهربائي، يتحلل الماء إلى الأكسجين والهيدروجين. وتسمى هذه العملية التحليل الكهربائي. يحظى المحلل الكهربائي بشعبية كبيرة بين أشهر أنواع مولدات الهيدروجين.

كيف يعمل الجهاز

يتكون المحلل الكهربائي من عدة صفائح معدنية مغمورة في وعاء مغلق به ماء مقطر.

يحتوي السكن نفسه على أطراف لتوصيل مصدر الطاقة ويوجد غلاف يتم من خلاله تفريغ الغاز.

يمكن وصف تشغيل الجهاز على النحو التالي: يتم تمرير تيار كهربائي عبر الماء المقطر بين ألواح ذات مجالات مختلفة (أحدها يحتوي على الأنود والآخر يحتوي على الكاثود)، ويقسمه إلى أكسجين وهيدروجين.

اعتمادًا على مساحة الصفائح، يكون للتيار الكهربائي قوته، فإذا كانت المساحة كبيرة، فإن الكثير من التيار يمر عبر الماء وينطلق المزيد من الغاز. يكون مخطط توصيل اللوحات بديلاً، أولاً زائد، ثم ناقص، وهكذا.

يوصى بصنع أقطاب كهربائية من الفولاذ المقاوم للصدأ الذي لا يتفاعل مع الماء أثناء عملية التحليل الكهربائي. الشيء الرئيسي هو العثور على الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة. ومن الأفضل جعل المسافة بين الأقطاب الكهربائية صغيرة، ولكن حتى تتمكن فقاعات الغاز من التحرك بينهما بسهولة. من الأفضل صنع أدوات التثبيت من نفس معدن الأقطاب الكهربائية.

تأخذ في الاعتبار:نظرًا لحقيقة أن تكنولوجيا التصنيع مرتبطة بالغاز، لتجنب تكوين شرارة، فمن الضروري إجراء توافق محكم لجميع الأجزاء.

في النموذج قيد النظر، يشتمل الجهاز على 16 لوحة، وتقع على مسافة 1 مم من بعضها البعض.

نظرًا لحقيقة أن الألواح تحتوي على مساحة سطحية وسمك كبير إلى حد ما، سيكون من الممكن تمرير تيارات عالية عبر مثل هذا الجهاز، لكن المعدن لن يسخن. إذا قمت بقياس سعة الأقطاب الكهربائية في الهواء، فستكون 1 نانو فهرنهايت؛ وتستخدم هذه المجموعة ما يصل إلى 25 أمبير في ماء الصنبور العادي.

لتجميع مولد الهيدروجين بيديك، يمكنك استخدام حاوية الطعام، لأن البلاستيك مقاوم للحرارة. ثم تحتاج إلى إنزال الأقطاب الكهربائية في الحاوية لتجميع الغاز باستخدام موصلات معزولة بإحكام وغطاء ووصلات أخرى.

إذا كنت تستخدم حاوية معدنية، لتجنب حدوث دوائر قصيرة، يتم توصيل الأقطاب الكهربائية بالبلاستيك. يتم تثبيت موصلين على جانبي التركيبات النحاسية والنحاسية (تركيب - تركيب، تجميع) لاستخراج الغاز. يجب تأمين موصلات وتركيبات التلامس بإحكام باستخدام مادة مانعة للتسرب من السيليكون.

الامتثال لتدابير السلامة

المحلل الكهربائي هو جهاز عالي الخطورة.

لذلك، أثناء تصنيعه وتركيبه وتشغيله، من الضروري مراعاة تدابير السلامة العامة والخاصة.

تشمل التدابير الخاصة ما يلي:

• يجب التحكم في تركيز خليط الهيدروجين والأكسجين لمنع حدوث انفجار.
• إذا كان مستوى السائل غير مرئي في نافذة التفتيش لمولد الهيدروجين، فلا يمكن استخدامه؛
• عند إجراء الإصلاحات، تحتاج إلى التأكد من عدم وجود الهيدروجين في نقطة نهاية النظام؛
• يمنع استخدام النار المفتوحة وأجهزة التدفئة الكهربائية والمصابيح المحمولة بجهد يزيد عن 12 فولت بالقرب من المحلل الكهربائي.
• عند العمل مع المنحل بالكهرباء، يجب عليك حماية نفسك باستخدام معدات الحماية (الملابس العامة والقفازات والنظارات الواقية).

يعتقد الحرفيون المؤهلون أن صنع مولدات الهيدروجين محلية الصنع للسيارات في المنزل يعد مهمة محفوفة بالمخاطر.

يفسرون ذلك بحقيقة أن المحلل الكهربائي للسيارة يحتوي على نظام معقد وغير آمن من الأجهزة.

يتطلب تصنيع هذه الوحدات استخدام مواد وكواشف خاصة.

ملحوظة:في حالة التثبيت الذاتي للمحلل الكهربائي الذي صنعته بنفسك، يوصى بالاستبعاد الصارم لإمكانية دخول الغاز إلى غرفة الاحتراق عند إيقاف تشغيل المحرك. عند إيقاف تشغيل المحرك، يجب أن يتم فصل مولد الهيدروجين تلقائيًا عن مصدر الطاقة الكهربائية للسيارة.

إذا كنت لا تزال تقرر صنع مُحلل مائي للسيارة بنفسك، فيجب عليك بالتأكيد تجهيزه بفقاعة - وهذا صمام مياه خاص. سيؤدي استخدامه إلى زيادة السلامة بشكل كبير عند قيادة السيارة.

تدفئة المنزل بالغاز البني

الهيدروجين هو العنصر الكيميائي الأكثر شيوعًا، لذا فإن استخدامه مربح اقتصاديًا.

بالنسبة للعديد من أصحاب المنازل والبيوت، غالبا ما يطرح السؤال حول كيفية الحصول على طاقة "نظيفة" ورخيصة للاحتياجات المنزلية. يمكن العثور على الإجابة في ابتكارات مثل مولد المياه لتدفئة المنزل.

لقد سمح العلماء، بفضل تطوراتهم، للكثيرين باستخدام مثل هذا الجهاز لإنتاج الغاز. المنشأة قادرة على توليد الهيدروجين (الغاز البني) وسيتم استخدام هذا الغاز لتوليد الطاقة.

يمكن تمثيل هذا المركب بصيغة كيميائية مثل hho. يمكن الحصول على هذا الغاز من الماء باستخدام طريقة التحليل الكهربائي. هناك العديد من الأمثلة في الحياة عندما يريد الناس تدفئة منازلهم بالأكسجين الهيدروجين. ولكن لكي يكتسب هذا النوع من الوقود شعبية، عليك أولاً أن تتعلم كيفية إنتاجه (غاز براون) في الظروف المنزلية.

لا توجد حتى الآن تقنية للتدفئة بالهيدروجين في منزل خاص يمكن الاعتماد عليها بدرجة كافية.

شاهد الفيديو الذي يشرح فيه أحد المستخدمين ذوي الخبرة كيفية صنع مولد الهيدروجين بيديك: