Водородная горелка своими руками чертежи
Водородная горелка своими руками — это вполне посильная задача для опытного мастера и новичка, вооруженного подробными рекомендациями о ее самостоятельном изготовлении. Этот прибор работает благодаря выделяемому водорода теплу. Его называют гремучим или газом Брауна. Однако при работе с этой смесью необходимо быть осторожным, так как она очень взрывоопасна.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Как сделать водородную горелку своими руками?
- Отопление водородом своими руками
- Атомно водородная сварка: особенности и все нюансы процедуры
- Как сделать водородный генератор
- Как сделать водородный генератор своими руками?
- Водородная горелка в домашних условиях
- Кислородно водородная горелка своими руками
- Как сделать водородный генератор своими руками?
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Запрещенный двигатель на воде 100% бесплатное отопление.
Как сделать водородную горелку своими руками?
Водород практически идеальный вид топлива, но проблема заключается в том, что он на нашей планете встречается только в виде соединений с другими химическими элементами. Учитывая такие реалии, становится актуальным вопрос о водородном генераторе. Рассмотрим принцип работы такого устройства, его конструктивные особенности, сферу применения и возможность самостоятельного изготовления. Есть несколько методик выделения водорода и из других веществ, перечислим наиболее распространенные:.
Из перечисленных вариантов последний наименее затратный, а первый наиболее доступный, именно он положен в основу большинства генераторов водорода, в том числе и бытовых. Их принцип действия заключается в том, что в процессе пропускания тока через раствор, положительный электрод притягивает отрицательные ионы, а электрод с противоположным зарядом — положительные, в результате происходит расщепление вещества.
Если с получением водорода проблем сейчас практически нет, то его транспортировка и хранение до сих пор остается актуальной задачей. Молекулы этого вещества настолько малы, что могут проникать даже сквозь металл, что несет определенную угрозу безопасности. Хранение в абсорбированном виде пока не отличается высокой рентабельностью.
Поэтому наиболее оптимальный вариант — генерация водорода непосредственно перед его использованием в производственном цикле. Для этой цели изготавливаются промышленные установки для генерации водорода.
Как правило, это электролизеры мембранного типа. Упрощенная конструкция такого устройства и принцип работы приведен ниже.
Конструкция бытовых генераторов значительно проще, поскольку в большинстве своем они не вырабатывают чистый водород, а производят газ Брауна.
Так принято называть смесь кислорода и водорода. Этот вариант наиболее практичен, не требуется разделять водород и кислород, то можно значительно упростить конструкцию, а значит и сделать ее дешевле.
Это позволяет сделать генераторы довольно компактными. Ввиду проблем, связанных с транспортировкой и хранением водорода, такие устройства востребованы в производствах, где наличие этого газа требует технологический цикл.
Перечислим основные направления:. Несмотря на то, что производство водорода в процессе переработки нефти дешевле, чем его получение путем электролиза, как уже указывалось выше, возникают сложности с транспортировкой газа. Строить опасные химические производства, непосредственно, рядом с перерабатывающими нефть заводами не всегда позволяет экологическая обстановка. Помимо этого водород, полученный путем электролиза, значительно чище, чем при крекинге нефти.
В связи с этим на промышленные водородные генераторы всегда высокий спрос.
В быту также есть применение водороду. В первую очередь это автономные отопительные системы. Но здесь некоторые особенности. Установки по производству чистого водорода стоят значительно дороже, чем генераторы газа Брауна, последние даже можно собрать самостоятельно. Но при организации отопления дома необходимо учитывать, что температура горения газа Брауна значительно выше, чем у метана, поэтому потребуется специальный котел, который несколько дороже обычного.
В интернете можно встретить немало статей, в которых написано, что для гремучего газа можно использовать обычные котлы, это делать категорически нельзя. В лучшем случае они быстро выйдут из строя, а в худшем могут стать причиной печальных или даже трагических последствий. Для смеси Брауна предусмотрены специальные конструкции с более термостойким соплом. Необходимо заметить, что рентабельность отопительных систем на основе водородных генераторов вызывает большое сомнение ввиду низкого КПД.
В таких системах имеются двойные потери, во-первых, в процессе генерации газа, во-вторых, при нагреве воды в котле.
Дешевле для отопления сразу нагревать воду в электрическом бойлере. Не менее спорная реализация для бытового использования, при которой газом Брауна обогащают бензин в топливной системе двигателя автомобиля с целью экономии. Нужно заметить, что в некоторых случаях такая система даже работает если ее собрать правильно. Но точные параметры, коэффициент прироста мощности, процент экономии вы не найдете.
Эти данные сильно размыты, и достоверность их вызывает сомнения. Опять же не ясен вопрос, насколько уменьшится ресурс двигателя. Но спрос порождает предложения, в интернетах можно найти подробные чертежи таких приспособлений и инструкцию по их подключению. Есть и готовые модели, сделанные в стране Восходящего Солнца.
Расскажем, как можно сделать самодельный генератор для получения смеси водорода и кислорода ННО. Его мощности на отопления дома не хватит, но для газовой горелки для резки металла количество полученного газа будет достаточным. В первую очередь делаем электролизер, для этого нам понадобится герметичная емкость и электроды.
В качестве последних используем стальные пластины их размер выбираем произвольно, в зависимости от желаемой производительности , прикрепленные к диэлектрическому основанию.
Соединяем между собой все пластины каждого из электродов. Когда электроды готовы их надо укрепить в емкости таким образом, чтобы места подключения проводов питания были выше предполагаемого уровня воды. Провода от электродов идут к блоку питания на 12 вольт или автомобильному аккумулятору. В крышке емкости делаем отверстие под трубку для выхода газа. В качестве водных затворов можно использовать обычные стеклянные банки емкостью 1 литр.
Горелку лучше взять готовую, поскольку не каждый материал может выдержать температуру горения газа Брауна. Подключаем ее к выходу последнего водного затвора. Понравилась статья? Поделиться с друзьями:. Вам также может быть интересно. Комментарии и отзывы Добавить комментарий Отменить ответ. Политика конфиденциальности Пользовательское соглашение О нас.
Отопление водородом своими руками
Водородный генератор электролизер это прибор, действующий за свет 2-ух процессов: физического и химического.
Во время работы под влиянием электротока вода разлагается на кислород и водород. Этот процесс называется электролиз. Электролизер очень распространен среди наиболее известных видов водородных генераторов.
Описание, принцип работы и сфера применения водородного генератора. Делаем простейший генератор водорода своими руками пошагово . в интернетах можно найти подробные чертежи таких приспособлений и инструкцию Его мощности на отопления дома не хватит, но для газовой горелки для.
Атомно водородная сварка: особенности и все нюансы процедуры
Водородный генератор электролизер это прибор, работающий за свет двух процессов: физического и химического. В процессе работы под воздействием электротока вода разлагается на кислород и водород. Данный процесс носит название электролиз. Электролизер довольно популярен среди самых известных видов водородных генераторов. Электролизер состоит из нескольких пластин из металла, погруженных в герметическую емкость с дистиллированной водой.
Сам корпус имеет клеммы, чтобы подключать источник питания и есть втулка, через которую выводится газ. Работу прибора можно описать так: электроток пропускается через дистиллированную воду между пластинами с разными полями у одной — анод, у другой — катод , расщепляет её на кислород и водород. В зависимости от площади пластин электроток имеет свою силу, если площадь большая, то и тока по воде проходит много и больше выделяется газа. Схема подключения пластин поочередная, сначала плюс, потом минус и так далее. Электроды рекомендуется делать из нержавеющей стали, которая в процессе электролиза не вступает в реакцию с водой.
Как сделать водородный генератор
Удорожание энергоносителей стимулирует поиск более эффективных и дешевых видов топлива, в том числе на бытовом уровне. Более всего умельцев — энтузиастов привлекает водород, чья теплотворная способность втрое превышает показатели метана Способ добычи в домашних условиях, казалось бы, известен — расщепление воды путем электролиза.
В действительности проблема гораздо сложнее. Наша статья преследует 2 цели:.
Водород практически идеальный вид топлива, но проблема заключается в том, что он на нашей планете встречается только в виде соединений с другими химическими элементами. Учитывая такие реалии, становится актуальным вопрос о водородном генераторе.
Как сделать водородный генератор своими руками?
Одним из самых удобных и практичных способов получения водорода, и его дальнейшего, разумного применения является водородный генератор, так называемая водородная горелка. Но получение водорода в домашних условиях довольно опасное занятие потому прислушайтесь к описанному совету. Основу водородной горелки составляет водородный генератор, который представляет собою своеобразную ёмкость с водой и пластинами из нержавеющей стали. Конструкция и подробное описание водородного генератора можно без особых усилий найти на других сайтах, потому я не стану тратить печатные символы на это. Я хочу передать весьма важные тонкости, которые будут вам очень полезны, если вы соберётесь делать водородную горелку своими руками.
Водородная горелка в домашних условиях
Водородная горелка, как и следует из названия, работает за счет тепла, выделяемого при сжигании водорода. Однако водород крайне взрывоопасен. Как, в общем-то, любой газ, поставляемый в больших баллонах под высоким давлением. Преимущество же водорода или HHO газа перед другими видами заключается в возможности получения его методом электролиза из обыкновенной воды! Причем для создания водородной горелки своими руками нам совершенно не нужно накапливать водород в какие-либо баллоны. Водородная электролизная горелка производит газ в необходимых для моментального сжигания количествах. Это значительно повышает безопасность газовой сварки или резки с применением водородной горелки на базе электролизного HHO генератора. Пользуясь такой водородной горелкой, мы полностью исключаем вероятность взрыва газа, ведь весь производимый газ тут же сгорает и не успевает накапливаться в объемах, необходимых для взрыва.
Водородный генератор своими руками чертежи.
которые будут вам очень полезны, если вы соберётесь делать водородную горелку своими руками.
Кислородно водородная горелка своими руками
Использование водорода в качестве энергоносителя для обогрева дома — идея весьма заманчивая, ведь его теплотворная способность Теоретически, чтобы извлечь горючий газ из воды с последующим сжиганием его в котле, можно использовать водородный генератор для отопления. О том, что из этого может получиться и как сделать такое устройство своими руками, будет рассказано в данной статье. Как энергоноситель водород действительно не имеет себе равных, а запасы его практически неисчерпаемы.
Как сделать водородный генератор своими руками?
Мы привыкли считать самым доступным видом топлива природный газ. Но оказывается, у него есть достойная альтернатива — водород, получаемый при расщеплении воды. Исходное вещество для выработки этого топлива мы получаем вообще бесплатно. А если еще и сделать водородный генератор своими руками, экономия будет просто потрясающей.
На сегодняшний день среди всех видов газопламенных обработок наибольшей популярностью пользуется именно такой метод.
Я давний подписчик вашего журнала, многое использую из напечатанного в нем. По описанию изготовил электролизёр, и он стал необходимым инструментом в моей мастерской. Однако вскоре конструкция вызвала разочарование. Большая 20 кг масса электролизёра, почти такая же — источника питания, недостаточная для некоторых работ производительность, быстрый нагрев при работе, наличие напряжения на неизолированных электродах, постоянные протечки электролита через стыки, вспенивание и выброс электролита в затвор и горелку, быстрое растворение электродов — все эти недостатки нужно было устранять. В результате появилась конструкция, избавленная от перечисленных недостатков. Предлагаемый электролизёр работает уже много лет без нареканий. Конструкция его достаточно проста, а многократное облегчение достигнуто за счёт уменьшения расхода материалов кроме электролита.
Проблему расширения площади в квартире можно решить вопросом увеличения балкона.
Изразцы для печи: инструкция по монтажу Наиболее стандартной отделкой поверхности камина или печи считается кирпич. Но не
изготовление горелки своими руками и электролизный сварочный аппарат
Водородная сварка представляет собой разновидность газопламенной обработки. Ее отличительной особенностью является горение пламени в атмосфере водорода. На сегодняшний день среди всех видов газопламенных обработок наибольшей популярностью пользуется именно такой метод.
Он обладает высокой эффективностью и служит отличной альтернативой ацетиленовой сварке. Кроме того, изготовить сварочный аппарат можно своими руками в домашних условиях, что делает его еще более интересным.
Содержание
- Преимущества водородной сварки
- Применение метода
- Как самому сделать водородный сварочный аппарат?
- Основная емкость
- Источник тока для атомно-водородной сварки
- Обменная камера
- Изготовление горелки
- Итог
Преимущества водородной сварки
Водородная сварка обладает рядом преимуществ по сравнению с другими аналогами. Главным ее достоинством является то, что в процессе горения сварочной горелки выделяется водяной пар, поэтому она является самой безопасной.
Кроме того, данная технология обеспечивает высокие рабочие температуры, а значит позволяет работать с более тугоплавкими металлами. Водородную сварку можно легко использовать в домашних условиях, так как изготовить сварочный аппарат своими руками может любой желающий.
Еще одним наиболее часто используемым методом является ацетиленовая сварка.
Технология сварки при помощи водорода.В то же время водородная во многих случаях оказывается более предпочтительной благодаря своим особенностям:
- позволяет получать аккуратные плотные швы;
- возможность работы с мелкими деталями;
- высокая температура газовой горелки позволяет осуществлять не только , но и резку материалов;
- водородная горелка своими руками – это посильная задача не только для мастеров, но и для новичков;
- возможность выполнения работ в замкнутом пространстве;
- водородный сварочный аппарат является малогабаритным и его удобно транспортировать.
Несмотря на многочисленные достоинства атомно-водородной сварки, она не лишена недостатков. Главные из них – это трудности работы с медными изделиями, некоторыми легированными сталями, а также с массивными материалами.
Применение метода
Газопламенная сварка осуществляется за счет горения газообразной смеси. Самой часто используемой является ацетиленовая сварка. Она основана на окислении карбида в воде.
Если необходима небольшая температура, например, для работы с мелкими деталями или тонким металлом, используется пропан. Он подается из баллона в смесительную камеру, а затем в горелку.
В эту же камеру подается кислород, поддерживающий горение газа. Регулируя давление кислорода можно достичь температуры горения до 3000 градусов, что позволяет осуществлять не только сварку, но и резку металла.
Недостатком этой является необходимость использование баллона с газом. Это накладывает ограничения на применение сварки во многих сложных условиях.
Агрегат для водородной сварки.Принцип работы водородной сварки основан на процессе разделения воды на водород и кислород. В результате последующей рекомбинации одноатомного водорода в двухатомный происходит высвобождение энергии, ускоряющей сварку.
Область сварки оказывается защищенной водородом от кислорода, что исключает окисление поверхности и обеспечивает гладкие швы.
Использовать водородные баллоны для сплава опасно. Его утечка в замкнутых помещениях может привести к удушью или головокружению. Также он является взрывоопасным.
Производство водорода, необходимого для работы сварочного аппарата, осуществляется непосредственно на месте проведения сварочных работ в электролизной камере. Это исключает указанные риски при правильном использовании оборудования и соблюдении техники безопасности.
Водородная сварка широко применяется в сложных условиях: тоннелях, шахтах, коллекторах. Использовать в таких задачах пропилен-ацетиленовые баллоны невозможно из-за высокого риска утечки смеси и ее взрыва.
Электролизное оборудование лишено этих недостатков и широко применяется в указанных областях.
Использовать водородные сварочные аппараты достаточно просто. Они не требуют частой перезарядки и быстро выходят на рабочие температуры.
Кроме того, они могут работать от бытовой сети, что делает их весьма привлекательными для простого пользователя. Особенно учитывая то, что водородная сварка может быть изготовлена своими руками по одной из многочисленных схем электролизера для сварки доступной в интернете.
Как самому сделать водородный сварочный аппарат?
Сварка водородом пригодится любому умельцу. Водородный резак является недешевым оборудованием. Кроме того, доступные в продаже аппараты зачастую оказываются непригодными для мелких деталей, особенно для ювелирных изделий.
Выходом из этой ситуации является изготовление атомно-водородной сварки своими руками. Все детали, необходимые для создания такого прибора можно легко приобрести в любом хозяйственном магазине. Итак, давайте рассмотрим, как это сделать в домашних условиях.
Основная емкость
Установка для сварки при помощи водорода.Аппарат водородной сварки работает в результате горения водорода, благодаря диссоциации водного раствора щелочи.
Этот процесс осуществляется в емкости, для которой отлично подойдет пол литровая банка. Ее необходимо закрыть пластмассовой крышкой с двумя отверстиями, проделанными для вывода контактов от электродов.
Все выводы необходимо плотно загерметизировать. Для этих целей подойдет клей «Момент».
В качестве можно использовать четырехсантиметровые полоски из нержавеющей стали. Для наибольшей производительности сварочного аппарата требуется задействовать весь объем жидкости.
Для этого пластины просверливаются по верхнему и нижнему краю и соединяются между собой диэлектрическими шпильками. На получившемся блоке делаются клеммы: два минуса, расположенные по краям, и полюс между ними.
Каждая клемма загибается и фиксируется на емкости болтом. На эти болты будут накидываться клеммы от источника питания.
Емкость необходимо заполнить с помощью шприца рабочей жидкостью через штуцер отвода газов. Электролит представляет собой 8-10% смесь гидроокиси натрия в дистиллированной воде. При работе электролизера температура рабочей жидкости щелочного раствора обычно не превышает 80 °С.
Гидродозатором выступает второй сосуд. В нем газы насыщаются парами горючих веществ. Затем полученная смесь направляется в третью емкость, наполненную обычной водой. Она выполняет функцию затвора для выхода газов.
В качестве сопла, через которое буду выходить кислород, водород и горючие вещества, может быть использована обычная медицинская игла.
Источник тока для атомно-водородной сварки
В качестве источника тока может использоваться обычный аккумулятор на 12 вольт. Этот вариант отлично подойдет для работы с металлом фиксированной толщины.
Его недостатком является отсутствие возможности контроля силы пламени , так как ее производительность определяется выработкой водорода и кислорода, зависящей от силы тока.
Выбор зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов будет более предпочтительным. Для работы с тонкими металлическими пластинами или ювелирными изделиями зарядку можно настроить на 3 вольта.
Запитать кислородом водородную сварку можно от обычной сети в 220 В, что позволяет использовать данный аппарат в домашних условиях.
Обменная камера
Принципиальная схема аппарата водородной сварки.Для отбора водорода и кислорода, подаваемого в горелку, используется еще одна емкость – обменная камера.
Внутри нее необходимо проделать 3 отверстия:
- для заправки рабочей жидкостью;
- снизу штуцер для подачи рабочей жидкости в основную емкость;
- штуцер для подачи газовой смеси на сопло.
Конструкцию дополнительной емкости также необходимо тщательно загерметизировать. Через водородные затворы водородного генератора не должны просачиваться газы и жидкость. Это также решается с помощью «Момента».
Изготовление горелки
Для изготовления горелки можно использовать обычный резиновый шланг. Именно по нему водород и кислород будут транспортироваться от обменной камеры к соплу. В качестве сопла можно применить иглу от шприца или капельницы. Последняя будет более предпочтительным выбором, так как стенки этой иглы толще.
Шланг необходимо плотно закрепить со штуцером обменной камеры и основанием иглы. Это достигается при помощи хомутов. После завершения всех операций по сборке аппарата можно приступать к его испытанию.
Электролиз рабочей жидкости начинается быстро. Уже через несколько минут можно будет поджечь пламя на конце сопла. Регулировка пламени осуществляется изменением напряжения на аппарате.
Итог
Во многих случаях использование водородной сварки оказывается более удобным, чем других газопламенных методов. Особенно актуальной она становится, когда речь заходит про работу в домашних условиях.
Приведенное описание того, как сделать водородную горелку своими руками, поможет всем мастерам, желающим изготовить такой прибор. Это существенно сэкономит средства на покупку магазинного варианта сварки.
Кроме того изготовленный своими руками водородный резак является более перспективным для работы с мелкими изделиями. Водородная сварка является экологически чистой, а ее изготовление не требует большого труда и крупных затрат.
Также метод аналогичен с ацетиленовой сваркой, и освоить его не составит труда.
Обоснование водородной экономики
ПОДРОБНЕЕ: Строительство водородной магистрали
Исследователи и инженеры по всему миру разрабатывают и совершенствуют способы производства, хранения, транспортировки и распределения чистой энергии, не содержащей ископаемого топлива. Один из наиболее многообещающих подходов, получивший название «водородная экономика», полагается на водород для решения этих задач.
Преимущество водорода
Водород легко доступен, и его неисчерпаемые запасы связаны в океанах, озерах и водных путях Земли. Достаточно просто электролиза, чтобы отделить и высвободить водород (и кислород) из воды. Конечно, для этого также требуется электроэнергия, которая в водородной экономике будет генерироваться возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечные батареи и ветряные турбины. Использование возобновляемых источников энергии, не содержащих ископаемого топлива, а не угля или природного газа для производства электроэнергии, позволяет получать экологически чистый водород.
Однако до недавнего времени стоимость водорода была слишком высокой, чтобы он мог конкурировать с бензином и природным газом. К счастью, технологические достижения снизили стоимость водорода примерно с 25 долларов за кг до 4 долларов за кг. Уже одно это делает водород более рентабельным, чем бензин. Четыре килограмма водорода дают среднему автомобилю, оснащенному топливными элементами, запас хода 80 миль. Потребуется 2,4 галлона бензина, или 7,2 доллара по цене 3 доллара за галлон, чтобы сделать то же самое для автомобиля с бензиновым двигателем.
ПОДРОБНЕЕ: Водородный корабль на чертежной доске
Стоимость водорода также должна снизиться, если его электролизовать с использованием энергии ветра или солнца, где это наименее дорого. Например, солнечная панель в Сахаре вырабатывает как минимум в три раза больше электроэнергии, чем такая же панель в Северной Европе. На самом деле, если покрыть солнечными панелями всего 1% Сахары, то энергии будет достаточно для питания всей планеты. Есть географические места, где много ветра и солнечного света, что позволяет производить чистую электроэнергию по цене 0,01 доллара за киловатт-час (кВтч). Для сравнения, самая низкая стоимость производства электроэнергии путем сжигания природного газа составляет примерно 0,05 доллара за кВтч.
Таким образом, одним из столпов водородной экономики является размещение ветряных и солнечных электростанций там, где они наиболее эффективно вырабатывают электроэнергию, а затем использование этой электроэнергии для электролиза воды и извлечения водорода. Затем водород будет транспортироваться и распределяться на удаленные заводы и объекты, в том числе на станции заправки водородом автомобилей и других транспортных средств.
Чтобы максимизировать объем транспортного средства или трубопровода, транспортирующего водород, можно использовать недорогую электроэнергию от солнечных батарей или ветряных турбин для криогенного охлаждения водорода до жидкого состояния. Это сделает водород более энергетически плотным и уменьшит объем, который необходимо транспортировать.
«Вода будет углем будущего».
— Жюль Верн
Достигнув пункта назначения, водород можно сжечь для выработки электроэнергии, достаточной для питания крупных потребителей, таких как сталелитейные заводы и самолеты, или поместить в большие или малые топливные элементы, изобретение 1838 года для создания электричества. В любом случае единственным «отходом» является водяной пар.
Аккумуляторы или водородные топливные элементы?
Одно из основных применений водорода, которое предсказывают сторонники водородной экономики, — это использование топливных элементов для электромобилей и грузовиков. В настоящее время большинство автопроизводителей, похоже, выбирают аккумуляторы для удовлетворения потребностей электромобилей. Тем не менее, аккумуляторы имеют ряд существенных недостатков. Например, в литий-ионных батареях используются никель и кобальт, которые необходимо добывать и перерабатывать — две экологически опасные задачи. Также нет хороших ответов о том, как все эти батареи будут переработаны или утилизированы. Эти проблемы можно обойти с помощью разработки более чистых твердотельных батарей, но это надежда, а не уверенность.
ПОДРОБНЕЕ: Природные мембраны извлекают водород из воды
Топливные элементы, напротив, имеют длительный срок службы, и замена их фильтров позволяет использовать их повторно, что является рациональным предложением. Топливные элементы также превосходят батареи с точки зрения запаса хода, а запас хода является серьезной проблемой для потребителей в отношении электромобилей. Автомобиль на топливных элементах также можно быстро заправить за 4 минуты. и учитывая дальность полета 350 миль. 20–30-минутная «быстрая» подзарядка от устройства для быстрой зарядки дает автомобилю всего около 200 миль пути.
Цена на водород, скорее всего, продолжит падать, что сделает автомобили на топливных элементах еще более привлекательными. Но эксперты предсказывают, что в конечном итоге автомобили, вероятно, будут иметь топливные элементы, а также более чистые твердотельные батареи, сочетающие в себе лучшее из обеих технологий,
Темная сторона водорода
к нехватке воды. Они не знают, что в настоящее время для добычи, гидроразрыва и переработки угля, нефти и газа требуется в несколько раз больше воды, чем необходимо для электролиза водорода, достаточного для питания всего мира. Кроме того, каждый фунт водорода, сожженный или превращенный в электричество, создает четыре галлона воды в качестве побочного продукта.
Другим недостатком водорода является восприятие того, что он по своей природе небезопасен и опасен пожаром и взрывом. Это мнение во многом связано с катастрофой в Гинденбурге, когда дирижабль загорелся при посадке в Нью-Джерси еще в 1937 году. Огненная катастрофа была замечена во всем мире, поскольку ее снимали для распространения кинохроники. И хотя это была трагедия, погибли «всего» 13 из 36 пассажиров и 22 из 61 члена экипажа. Но до этого дирижабли, использующие водород в качестве подъемной силы, безопасно летали в течение 27 лет, а «Гинденбург» благополучно пролетел миллионы миль до своего печального конца.
Водород может быть легко воспламеняемым, но современные устройства безопасности, протоколы и технологии должны сделать транспортные средства на водородных топливных элементах — даже дирижабли — такими же или более безопасными, чем другие виды транспорта.
«После крушения самолета «Гинденбург» в материалах, датчиках и элементах управления, используемых в дирижаблях, произошли огромные изменения, а метеорологическая телеметрия в режиме реального времени значительно повысила уровень безопасности дирижаблей», — говорит Ринальдо Брутоко, генеральный директор и основатель h3 Clipper, компания, разрабатывающая дирижабли для перевозки до 200 тонн жидкого водорода за полет.
ПОДРОБНЕЕ: Нагреватель с нулевым уровнем выбросов позволяет риформеру чисто превращать метан в водород
Многие инженеры и ученые утверждают, что водород является гораздо более безопасным топливом, чем нефть или газ. Они отмечают, что он легкий, и в случае аварии или утечки водород всплывает в небо и рассеивается при концентрации ниже 4%, концентрации, при которой водород становится взрывоопасным. Для сравнения, вытекший газ и оставшийся на земле испаряется в воздух, где он легко воспламеняется при концентрации всего 1,4%. А в случае утечки водород, в отличие от газа или нефти, нетоксичен, поэтому не загрязнит ни воздух, ни землю, ни воду. Водородное пламя также излучает меньшую лучистую энергию по сравнению с горением газа или нефти, поэтому вероятность его распространения меньше.
Электрические автомобили и грузовики, работающие на водородных топливных элементах, прошли всесторонние испытания на пожароопасность. Например, испытания показывают, что выстрел из винтовки по баку, наполненному газом, дизельным топливом или природным газом, приведет к взрыву бака. Та же самая винтовка, выстрелившая в бак с водородом, проделает в баке дыру, и водород вырвется, но взрыва не будет. Другие тесты показывают, что если газ, вытекающий из автомобиля, загорится, бак взорвется и сгорит весь автомобиль. Но воспламенение утечки в резервуаре с водородом просто зажигает слабое голубое пламя, когда вытекающий водород покидает резервуар, пока весь водород не будет исчерпан; он не приводит к взрыву и не повышает температуру внутри автомобиля более чем на пару градусов.
В ходе реальных испытаний Honda, Toyota и Hyundai продают автомобили на водородных топливных элементах в Калифорнии. И хотя обычные водители заправляли свои водородные автомобили более 60 000 раз, ни о каких взрывах не сообщалось.
Водород представляет некоторую опасность, но что не представляет? В медицинском журнале Lancet в 2007 году сообщалось, что добыча угля ежегодно убивает 24 человека на каждый тераватт-час (ТВтч) произведенной энергии. Для нефти число погибших на ТВт-ч составляет 18, а для природного газа — 3 (США потребляют примерно 4000 ТВт-ч в год). Однако большая угроза от сжигания ископаемого топлива заключается в загрязнении воздуха, которое оно создает. В 2021 году Всемирная организация здравоохранения заявила, что загрязнение воздуха является «самой большой экологической угрозой для здоровья и благополучия человека». По оценкам организации, более 4 миллионов человек в год преждевременно умирают из-за загрязнения воздуха. Таким образом, чистая, зеленая водородная экономика должна спасать жизни.
Крупный переход на водород
Во всем мире компании и правительства признают, что водород является богатым источником дешевой экологически чистой энергии. По данным McKinsey & Co, не желая отставать в гонке за включение водорода в свои энергетические стратегии, более 30 стран опубликовали планы по водороду, и более 200 проектов, поддержанных более чем 70 миллиардами долларов государственного финансирования, были объявлены промышленностью.
«Водород — недостающее звено в экологически безопасной энергетике будущего».
— Франческо Ла Камера, генеральный директор Международного агентства по возобновляемым источникам энергии
США объявили о программе «Energy Earthshot», целью которой является снижение стоимости зеленого водорода до 1 доллара за килограмм в течение десяти лет. Европейские правительства и энергетические компании работают с Марокко и Алжиром над строительством солнечных и ветряных электростанций для производства зеленого водорода. Их следующий шаг — транспортировка водорода в Европу танкерами и по трубопроводам.
Саудовская Аравия и Объединенные Арабские Эмираты знают, что будущее нефти ограничено, поэтому они также хотят присоединиться к водородной победе и инвестируют миллиарды в гигантские солнечные электростанции, которые будут производить водород и доставлять его в другие страны танкерами. Саудовская Аравия, например, инвестирует 5 миллиардов долларов в завод по производству зеленого водорода в планируемом городе Неом. Австралия, Корея, ОАЭ, Чили, Марокко и Бразилия, а также транснациональные корпорации, такие как Shell, BP и Toyota, также инвестируют в производство зеленого водорода.
Часто задаваемые вопросы — Американская водородная ассоциация
Водород не опасен?
Что такое солнечный водород?
Как перевести машину на водород?
Где взять водород?
Будут ли топливные элементы в нашем будущем?
Можно ли готовить на водороде?
Увеличивают ли бортовые генераторы водорода HHO расход бензина?
Что такое искровой инжектор?
Что такое двигатель Ларсена RADAX?
Что такое отрицательные выбросы?
Что такое гидраты метана?
Что такое GGE (газовый эквивалент галлона)?
Водород не опасен?
Да. Как и с любой другой легковоспламеняющейся жидкостью, мы должны научиться относиться к водороду с уважением. Правда в том, что водород относительно безопасен. Мы работаем с опасными продуктами каждый день и не думаем об этом дважды: бензин, газовые плиты, барбекю на пропане, баллоны для сварки и акваланга, очистители канализации и электричество. Водород нетоксичен и не загрязняет окружающую среду. Когда мы сжигаем водород, единственным побочным продуктом является чистая вода. Если водород протекает, он легкий и уплывает, а не скапливается в низинах, как бензин или пропан, ожидая искры. Одна из целей AHA — стать международным авторитетом в области водородной безопасности. Нажмите «Безопасность водорода» слева, чтобы получить дополнительную информацию по этой важной теме.
Вернуться к началу
Что такое солнечный водород?
За исключением некоторой радиоактивности Земли и лунных приливов, вся энергия исходит от Солнца. Уголь и нефть когда-то были водорослями, которые процветали на солнце 100 миллионов лет назад. Растения используют солнечный свет для преобразования воды и углекислого газа в пищу для себя и для нас. Остатки биомассы могут быть сожжены или переработаны микробами для получения метана (CH 4 ). Метан можно использовать в качестве топлива или, что еще лучше, диссоциировать на водород, а затем использовать углерод для производства ценных товаров. Солнечный свет может напрямую производить электричество с солнечными батареями, нагревать воду или плавить металлы. Косвенно солнце питает ветряные турбины, генераторы океанских волн и плотины гидроэлектростанций. Мы можем использовать солнечное электричество для получения чистого солнечного водорода путем электролиза воды. Прерывистая энергия солнца или ветра может быть удобно сохранена и транспортирована по трубопроводам природного газа, которые, возможно, уже подключены к вашему дому.
Вернуться к началу
Как перевести машину на водород?
Хотя вы можете перевести автомобили, газонокосилки, тракторы и генераторы на экологически чистый водород, спрос на комплекты невелик из-за плохого доступа к водороду. Как правило, для водорода подходят резервуары высокого давления природного газа, трубопроводы и клапаны. Если вы не знакомы с тем, как работают двигатели, пройдите базовый автомобильный курс, потому что вам может потребоваться отрегулировать угол опережения зажигания, чтобы предотвратить обратное воспламенение. Потренируйтесь на чем-нибудь дешевом и легком, например, на одноцилиндровом картинговом двигателе Briggs & Stratton.
«Руководство покупателя h3»
на этом веб-сайте является основным ресурсом для частей и планов. Как только AHA получит новую штаб-квартиру, мы снова предложим популярные курсы переоборудования двигателей выходного дня.
Прочитать о некоторых реальных преобразованиях:
Водородный двигатель Шелби Кобра
Водородный коммодор
Вернуться к началу
Где взять водород?
Большая часть используемого сегодня водорода производится из ископаемого топлива. Природный газ (метан) вступает в реакцию с паром с образованием водорода и двуокиси углерода, парникового газа. Водород неудобно и дорого покупать частным лицам, обычно в магазинах сварочных материалов. Хорошей новостью является то, что вы можете сделать свою собственную энергию дома. Водород может быть получен путем электролиза воды. Микробы могут производить метан и спирт из отходов биомассы. Как только AHA получит новую штаб-квартиру, мы снова предложим популярные занятия по производству водорода по выходным. AHA работает над тем, чтобы построить первую общественную водородную заправочную станцию в Фениксе, штат Аризона. Нажмите «Водородная технология» слева для получения дополнительной информации.
Альтернативный локатор заправочных станций
Вернуться к началу
Будут ли топливные элементы в нашем будущем?
Проще говоря, топливный элемент химически объединяет водород и кислород или воздух в электричество, тепло и воду. Мы часто слышим, что топливные элементы появятся через двадцать лет, но на самом деле топливные элементы уже в пути. В 2015 году Toyota, Honda, Benz, GM, BMW и Hyndai начнут продавать автомобили на топливных элементах. Япония, Англия, Корея и Калифорния строят водородную инфраструктуру. Водород уже доступен в Германии. Городские автобусы годами используют топливные элементы для уменьшения загрязнения окружающей среды и технического обслуживания. В закрытых помещениях, таких как склады и подземные шахты, транспортные средства с аккумуляторными батареями заменяются топливными элементами, чтобы сократить время заправки с нескольких часов до четырех минут. Критически важные службы, такие как больницы и телекоммуникационные узлы, устанавливают топливные элементы для резервного питания вместо дизельных генераторов, у которых заканчивается топливо или они вообще не запускаются, когда они находятся на глубине ниже шести футов. Сегодня вы можете купить топливный элемент мощностью 1 киловатт для питания своего мотоцикла примерно за 5000 долларов. Это слишком много, но исследования во всем мире снижают стоимость с каждым днем. Имейте в виду, что топливный элемент в два раза эффективнее бензинового двигателя. Это означает, что за ваши деньги топливный элемент и электродвигатель проедут вдвое дальше, чем бензин.
Вернуться к началу
Можно ли готовить на водороде?
Конечно. Приготовление пищи на водородном пламени мало чем отличается от приготовления пищи на пропане или природном газе. Различия:
Водород горит очень бледно-голубым пламенем, которое иногда трудно увидеть. Можно добавить краситель или металлическая сетка, помещенная в пламя, начнет светиться.
Конструкция горелки должна исключать предварительное смешивание воздуха и водорода.
Если вы готовите барбекю, выделяющийся пар помогает приготовить пищу и предохраняет ее от высыхания. Попробовав один раз, вы больше никогда не вернетесь к приготовлению барбекю на углях.
См. следующие статьи журнала Home Power Magazine для получения практических советов:
№33 — Готовим на водороде
дом №43
Вернуться к началу
Увеличивают ли бортовые генераторы водорода HHO расход бензина?
Какими бы ни были утверждения и запросы, в настоящее время AHA не получила надежных научных данных, свидетельствующих о влиянии бортовых генераторов HHO на пробег, выбросы или долговечность двигателя. Мы можем только посоветовать вам не покупать плохо сконструированный. AHA находится в процессе создания и покупки нескольких таких устройств, и они будут протестированы на различных транспортных средствах с помощью динамометра и анализатора выхлопных газов, а также в дороге, и мы опубликуем результаты. Мы будем признательны за любой опыт работы с бензиновыми или дизельными двигателями.
Вернуться к началу
Что такое искровой инжектор?
Форсунки зажигания являются запатентованным изобретением президента AHA Роя Макалистера. Устройство представляет собой комбинированную свечу зажигания и непосредственный впрыск водорода для двигателей внутреннего сгорания.
См. патент США № 5394852.
Вернуться к началу
Что такое двигатель Larsen RADAX?
Двигатель RADAX является изобретением покойного авиаконструктора и члена AHA Мелвина Ларсена. Двигатель RADAX (Radial Axial) имеет 8 противоположных поршней в четырех цилиндрах. Вращающийся синусоидальный кулачок обеспечивает 24 плавных рабочих хода за один оборот. 220-фунтовый RADAX производит 300 лошадиных сил. Он был разработан с нуля для работы на водороде с прямым впрыском. См. патент США № 4834033.
Вернуться к началу
Что такое отрицательные выбросы?
Если электромобиль заряжается от солнечной энергии, мы можем назвать его автомобилем с нулевым уровнем выбросов. Точно так же гибрид топливных элементов, работающий на солнечном водороде, не имеет выбросов. Однако, когда мы переводим двигатель внутреннего сгорания на чистый водород, большая часть загрязнителей воздуха, поступающих во впускной коллектор, химически преобразуется в нетоксичную воду и CO2, что делает выхлоп двигателя чище, чем поступающий воздух. Другими словами — минус выбросы!
Вернуться к началу
Что такое гидраты метана?
На протяжении тысячелетий организмы в океане умирают и опускаются на дно мелководных континентальных шельфов, где они разлагаются на метан (Ch5), основной компонент природного газа. На глубине в одну милю давление и низкая температура заставляют метан соединяться с водой, образуя твердый гидрат метана, также известный как «огненный лед», потому что часть материала сгорит. Хотя количество захваченного метана, по оценкам, составляет 700 000 триллионов кубических футов, что больше энергии, чем все известные запасы угля, нефти и природного газа, пока нет способа извлечь его, не рискуя выбросом некоторого количества метана, мощного парникового газа.