Водородный генератор своими руками для отопления дома, схема

Использование водорода в качестве энергоносителя для обогрева дома – идея весьма заманчивая, ведь его теплотворная способность (33.2 кВт / м3) превышает более чем в 3 раза показатель природного газа (9.3 кВт / м3). 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.

Принцип работы генератора

Как энергоноситель водород действительно не имеет себе равных, а запасы его практически неисчерпаемы. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет огромное количество тепловой энергии, несравнимо большее, нежели любое углеводородное топливо. Вместо вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу при использовании природного газа, при горении водорода образуется обычная вода в виде пара. Одна беда: данный химический элемент не встречается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.

Одно из таких соединений – обычная вода, представляющая собой полностью окисленный водород. Над ее расщеплением на составные элементы работали многие ученые в течение долгих лет. Нельзя сказать, что безрезультатно, ведь техническое решение по разделению воды все же было найдено. Его суть – в химической реакции электролиза, в результате которой происходит расщепление воды на кислород и водород, полученную смесь назвали гремучим газом или газом Брауна. Ниже показана схема водородного генератора (электролизера), работающего на электричестве:

Электролизеры производятся серийно и предназначены для газопламенных (сварочных) работ. Ток определенной силы и частоты подается на группы металлических пластин, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с водяным паром. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, после чего подаются на горелку. Дабы избежать обратного удара и взрыва, на подаче устанавливается клапан, пропускающий горючее только в одну сторону.

Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки конструкцией предусмотрен специальный датчик, по сигналу которого производится ее впрыск в рабочее пространство электролизера. За превышением давления внутри сосуда следит аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора заключается в периодическом добавлении воды, и на этом все.

Водородное отопление: миф или реальность?

Генератор для сварочных работ – это на данный момент единственное практическое применение электролитическому расщеплению воды. Использовать его для отопления дома нецелесообразно и вот почему. Затраты энергоносителей при газопламенных работах не так важны, главное, что сварщику не нужно таскать тяжеленные баллоны и возиться со шлангами. Другое дело – отопление жилища, где каждая копейка на счету. И тут водород проигрывает всем существующим ныне видам топлива.

Важно. Затраты электроэнергии на выделение горючего из воды методом электролиза будут гораздо выше, нежели гремучий газ сможет выделить при сжигании.

Серийные сварочные генераторы стоят немалых денег, поскольку в них используются катализаторы процесса электролиза, в состав которых входит платина. Можно сделать водородный генератор своими руками, но его эффективность будет еще ниже, чем у заводского. Получить горючий газ вам точно удастся, но вряд ли его хватит на обогрев хотя бы одной большой комнаты, не то что целого дома. А если и хватит, то придется оплачивать баснословные счета за электричество.

Чем тратить время и усилия на получение бесплатного топлива, которого не существует априори, проще смастерить своими руками простой электродный котел. Можете быть уверены, что так вы израсходуете гораздо меньше энергии с большей пользой. Впрочем, домашние мастера – энтузиасты всегда могут попробовать свои силы и собрать дома электролизер, с целью провести эксперименты и убедиться во всем самолично. Один из подобных экспериментов показан на видео:

Как изготовить генератор

Масса интернет-ресурсов публикуют самые разные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но все они действуют по одному принципу. Мы предложим вашему вниманию чертеж простого устройства, взятый из научно-популярной литературы:

Здесь электролизер представляет собой группу металлических пластин, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже изготовлены из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для подачи газа в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и накапливать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.

Совет. Электролитические пластины для генератора надо делать из нержавеющей стали, легированной титаном. Он послужит дополнительным катализатором реакции расщепления.

Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но надо понимать, что производительность аппарата зависит от их площади поверхности. Чем большее число электродов удастся задействовать в процессе, тем лучше. Но при этом и потребляемый ток будет выше, это следует учитывать. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Здесь тоже есть поле для экспериментов: можно подавать на электролизер разное напряжение с помощью регулируемого блока питания.

В качестве электролизера можно применить пластиковый контейнер от водяного фильтра, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие удобно тем, что его легко герметизировать от окружающей среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Другое дело, что этот самодельный водородный генератор обладает невысокой производительностью из-за малой площади электродов.

Заключение

На данный момент не существует надежной и эффективной технологии, позволяющей реализовать водородное отопление частного дома. Те генераторы, что имеются в продаже, могут успешно применяться для обработки металлов, но не для производства горючего для котла. Попытки организовать подобный обогрев приведут к перерасходу электроэнергии, не считая затрат на оборудование.

cotlix.com

Найдена новая технология получения водорода из воды

Самая крутая фишка для фантастики и в принципе ожидаемая нами всеми в будущем — это заливаешь в бак автомобиля воду и поехал. Сейчас водород уже достаточно давно рассматривается и кое-где используется в качестве экологически чистого вида топлива. Но более широкому использованию водородного топлива мешает целый ряд неразрешенных на сегодняшний день проблем, главными из которых являются хранение и транспортировка.

И вот тут его непосредственное вырабатывание в автомобиле прямо из воды было бы крутейшим вариантом.

Похоже мы все ближе и ближе к этому …

Группа исследователей из американской Армейской научно-исследовательской лаборатории, проводя эксперименты на Абердинском испытательном полигоне близ Мериленда, сделала случайное открытие. Пролив воду на брусок особого алюминиевого сплава, состав которого держится пока в секрете, исследователи заметили мгновенно начавшийся процесс бурного выделения водорода.

Из школьного курса химии, если кто его еще помнит, водород является побочным продуктом реакции между водой и алюминием. Однако, данная реакция обычно протекает лишь при достаточно высокой температуре или в присутствии специальных катализаторов. Да и тогда она идет достаточно «неторопливо», на заполнение бака водородного автомобиля потребуется около 50 часов, а энергетическая эффективность такого метода получения водорода не превышает 50 процентов.

Все вышесказанное не имеет отношения к реакции, в которой принимает участие новый сплав алюминия. «Эффективность этой реакции вплотную приближается к 100 процентам, а сама реакция «разгоняется» до максимальной производительности менее, чем за три минуты» — рассказывает Скотт Грендаль (Scott Grendahl), руководитель научной группы.

Использование системы, вырабатывающей водород по мере необходимости, решает массу имеющихся проблем. Воду и алюминиевый сплав легко транспортировать из одного места в другое, оба этих вещества сами по себе инертны и стабильны. Во-вторых, для начала реакции не требуется никакого катализатора, ни первоначального толчка, реакция начинает идти сразу же, как вода входит в контакт со сплавом.

Все вышесказанное еще не означает, что исследователи обнаружили панацею в области водородного топлива. В этом деле существует еще целый ряд вопросов, подлежащих выяснению или уточнению. Первым вопросом является то, будет ли работать такая схема получения водорода вне лаборатории, ведь существует множество примеров, когда экспериментальные технологии отлично работают в лабораторных условиях, но терпят полную неудачу при полевых испытаниях. Вторым вопросом является вопрос сложности и стоимости производства алюминиевого сплава, стоимость утилизации продуктов реакции, которые станут факторами, определяющим экономическую целесообразность нового способа получения водорода.

И в заключение следует отметить, что на выяснение упомянутых выше вопросов, скорее всего, уйдет не так уж и много времени. И только после этого можно будет сделать выводы о дальнейшей жизнеспособности нового метода получения водородного топлива.

П.С. Делориан на первой картинке для привлечения внимания 🙂

[источники]источники
https://www.engadget.com/2017/08/04/water-aluminum-create-hydrogen/

masterok.livejournal.com

что это, польза и вред, как сделать самостоятельно

Первыми живительную силу водородной воды посчастливилось оценить жителям Японии. В Стране восходящего солнца ее используют в терапевтических целях. Живой водой лечат обезвоживание и серьезные инфекционные заболевания. Именно японские торговые марки занимаются выпуском качественных аппаратов для приготовления эликсира молодости в домашних условиях.

Что собой представляет, ее плюсы и минусы

Водородная вода – это питьевая жидкость, которую также называют живым напитком. Она насыщена молекулами, которые не имеет между собой связи.  Особенность молекулярного водорода – в способности бороться с оксидантами, которые оказывают негативное воздействие на здоровье и приводят к развитию воспалительных процессов. Провоцируют накопление опасных веществ в организме человека:

• слабая физическая активность;
• загрязнение воздуха;
• вредные привычки (курение, алкоголизм).

Для снижения уровня оксидантов рекомендуется употребление водородной воды. Среди ее основных достоинств:

• участие в обменных процессах и в борьбе со свободными радикалами;
• благодаря малому размеру молекулы эффективно проникают в биологические мембраны, насыщая клетки полезными элементами;
• не имеет противопоказаний к применению.

Молекулярный водород не является окислителем, как обычная питьевая вода, поэтому организм не затрачивает энергию для ее усвоения.

Система для приготовления водородной воды h3 ACTIVE

Научное исследование пользы и вреда водородной воды впервые было представлено в журнале Nature Medicine «Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals».

В чем польза для организма

Живая вода обладает множеством полезных свойств:

• устраняет признаки аллергической реакции;
• борется с кожными заболеваниями;
• защищает клетки от воздействия радиации;
• увеличивает ценность экзогенных и эндогенных антиоксидантов;
• выводит из организма шлаки, токсины и тяжелые металлы;
• активирует развитие защитной реакции организма.

При регулярном приеме водородной воды происходит оздоровление всех систем внутренней секреции. Такое питье полезно не только для взрослых людей, но и детей, беременных и кормящих женщин.

При спортивных тренировках

Ощутимую пользу источника долголетия оценят те, кто придерживается здорового образа жизни. Во время занятия спортом человеку требуется значительное количество кислорода. Благодаря употреблению молекулярного водорода можно восстановить водный баланс и вывести излишние оксиданты, накопившиеся при интенсивных физических нагрузках.

Обогащенная молекулами водорода жидкость полезна для спортсмена, хотя бы по причине того, что она способна:

• активировать обменные процессы в организме;
• препятствовать накоплению молочной кислоты в мышцах;
• подавлять развитие патологических процессов;
• снижать риск повреждения мышечной ткани.

Воду, насыщенную молекулами, рекомендуется применять до и после спортивных тренировок.

Водород обладает регенерирующими
свойствами и снабжает организм
дополнительной энергией

При похудении

При регулярном употреблении молекулярного водорода:

• нормализуется уровень сахара в крови;
• стабилизируется концентрация жировых клеток в печени;
• организм насыщается влагой.

Помимо этого живая вода помогает людям, страдающим от ожирения.

Для снижения веса также отлично подойдут смузи на основе овощей, ягод и фруктов

В косметологии

Водородный напиток оказывает полезное действие не только на органы внутренней секреции. Он производит хороший эффект на кожу и волосы. Утренние умывания живой водой позволяют избавиться от:

• гнойных ранок;
• раздражений;
• покраснений.

Также вещество наделено защитными свойствами, предупреждая негативное воздействие ультрафиолетовых лучей на кожу.

Напиток способствует разглаживанию морщин

Противопоказания к употреблению

Молекулы напитка не представляют опасности для здоровья. Еще с уроков биологии известно, что в кишечнике человека образуется водород. Живая вода не способна сохранять полезные качества длительное время. Водород быстро испаряется, поэтому к приему рекомендуется только свежеприготовленный напиток.

Как сделать в домашних условиях

Самый простой способ получить водородную воду — воспользоваться техникой электролиза. Это разложение обычной питьевой воды на кислород и молекулярный водород h3. Для воплощения в жизнь этой задумки не обойтись без специального оборудования, которое состоит из генератора и контейнера.

Что такое генератор: его принцип действия

Это простой электролизер, который предназначен для выработки водорода. Его конструкция состоит из нескольких важных деталей:

• реактора – емкости с прочным корпусом, имеющим одинарные или двойные стенки;
• электродов – элементов, которые подсоединяются к специальному источнику питания;
• контейнера – водяного затвора;
• патрубка – устройства для отвода газа.

Принцип работы генератора

При работе с домашним генератором важно знать, что аппарат функционирует на постоянном токе. Для этого можно воспользоваться автомобильным аккумулятором.

Среди брендовых аппаратов для приготовления напитка, стоит отметить генераторы:

• Paino;
• Enhel h3 water;
• h3 365.

Принцип действия оборудования для приготовления водородной воды довольно прост:

• с помощью двух электродов, опущенных в воду, поступает напряжение от внешнего источника питания;
• в основной резервуар добавляется щепотка поваренной соли – это дает возможность улучшить реакцию;
• в области катода, который присоединен к клемме «-» в активной фазе электролиза будет образовываться водород;
• в зоне анода (полюс «+») начнет выделяться кислород;
• итогом цикла газообразные вещества вступают в реакцию и поступают по патрубку в водяной затвор.

Функция последнего элемента генератора заключается в отведении пара и предотвращении негативного эффекта в контуре.

Набор Enhel h3 water

Контейнер

Резервуар предназначен для хранения водородного напитка. Емкость поддерживает нужную концентрацию газа в течение трех дней. В продаже предлагается огромный выбор функциональных аппаратов, которые могут продлевать срок хранения жидкости.

В контейнерах для хранения живой воды предусмотрено наличие клапана, который защищает лечебный состав напитка от контакта с окружающей средой. Например, резервуар модели h3 Bag имеет наружное алюминиевое покрытие, а внутри емкости жидкость защищена от окисления стенками из пищевого пластика.

Контейнер для хранения

Как правильно употреблять

Эликсир молодости не имеет побочных эффектов и противопоказаний. При этом существует ряд рекомендаций для приема водородной воды:

• ежедневно следует употреблять не более 30 мл воды на 1 кг веса;
• при высоких физических нагрузках и тренировках норму приема жидкости стоит увеличить на 15-20%;
• пить необходимо натощак за 30 минут до первого приема пищи;
• воду можно использовать для наружного применения (проведения гигиенических процедур).

Экономичный вариант для приготовления напитка — портативная система SYNTEAM

Бьюти-блогер Юлия Энхель считает, что молекулярный водород идеально подходит для умывания лица и ополаскивания волос. Вещества проникают в кожные клетки, способствуя увеличению гидратации организма.

productplanet.ru

Получение водорода в домашних условиях

 

На Земле водород в чистом виде почти не встречается, и в повседневной жизни мы с ним не сталкиваемся. Но в соединениях — это второй по количеству атомов элемент в земной коре после кислорода. Все живые существа на Земле, включая нас с вами, примерно на 2/3 состоят из водорода.

Ключевые слова: водород, получение водорода.

 

Так что же такое водород? Каковы его свойства? Как его получают и применяют в земных условиях? Можно ли получить водород в домашних условиях, и как это делать лучше всего? На эти и другие вопросы мы постараемся ответить в ходе нашей научной работы.

Водород — это самый простой элемент в природе, состоящий из одного протона и вращающегося вокруг него электрона. Впервые получение водорода упоминается у английского учёного Роберта Бойля, который в 1671 году проводил реакцию между железными стружками и разбавленными кислотами. Русское наименование «водород» предложил химик М. Ф. Соловьев в 1824 году — по аналогии с «кислородом» М. В. Ломоносова. Официальное латинское название водорода «Hydrogenium».

В промышленности водород получают в основном из ископаемого топлива. В первую очередь это природный газ, метан, с которым большинство из нас может встретится на кухне, если вас есть газовая плита. Водород получают из лёгких фракций нефти. Третий по популярности источник водорода — это уголь.

Наиболее доступным для повторения в домашних условиях является разложение воды электрическим током (электролиз).

Для проведения нашего эксперимента мы взяли старую зарядку на 5 В 750мА и угольные электроды, извлечённые из обычных солевых батареек. Для измерения протекающего тока использовался мультиметр.

Для сбора и измерения получающихся газов, в бутылки налили воды, и закрепили их на основной ёмкости горлышком вниз, погрузив его при этом в электролит. Таким образом, чтобы воздух в бутылку попадать не смог. Всего в ёмкости и бутылках получилось около 1,5 литров воды. Как и ожидалось, с чистой водой, после подачи напряжения с зарядного устройства ничего не произошло. Мультиметр показывал почти нулевой ток. Но, когда в воду добавили две чайные ложки соды, электролиз пошёл бодрее, на обоих электродах начали появляться пузырьки газа, а мультиметр показал ток 15 мА. С таким маленьким током за сутки (24 часа) удалось собрать только 0,11 литра водорода (примерно полстакана). Во второй бутылке при этом собралось примерно в 2 раза меньше кислорода. Это означает, что в воде водорода в два раза больше, чем кислорода.

Наблюдение выделения водорода в результате взаимодействия металлов с разбавленными кислотами было самых первым в истории химии. И его относительно просто повторить в домашних условиях. Для этого нам понадобится металл, желательно поактивнее и кислота. В нашем эксперименте мы выбрали электролит для свинцовых аккумуляторов, который можно найти в ближайшем автомобильном магазине и цинк из использованных солевых батареек. Для сбора водорода, как и в случае электролиза, использовали перевёрнутую бутылку с опущенным в воду горлышком. Электролит дополнительно развели водой в пропорции 50 мл раствора серной кислоты на 150 мл. воды. Цинка из батарейки получилось примерно 1 г. За 12 часов весь металл растворился и мы получили 0.7 литра водорода.

Другой популярный метод — взаимодействие металлов с щелочами. Для эксперимента мы выбрали два варианта, которые были под рукой — кусочки провода и фольгу для запекания. Щёлочь (гидроксид натрия) можно найти в бытовых магазинах как средство для прочистки канализационных труб (КРОТ, например). Установку для получения использовали почти такую же, что и в опыте с кислотой и цинком. Раствор в обоих опытах был одинаковым: 20 мл щёлочи и 200 мл воды. В первом опыте использовали проволоку диаметром 1.5 мм, во втором — кусочки фольги. В обоих случаях масса алюминия была 1 г. В первом опыте удалось получить 1.2 л водорода, заняло это 34 часа. Во втором опыте фольга растворилась за 1 час 20 минут, выделив 1.4 л водорода. Из этих опытов можно сделать вывод, что скорость реакции сильно зависит от площади поверхности, на которой она происходит. В опыте с фольгой площадь поверхности была во много раз выше, чем в опыте с проволокой. Ещё большей скорости можно добиться, если взять алюминий в порошке. В этом случае соотношение площади поверхности к массе будет наибольшим.

Таким образом, в экспериментах по получению водорода наиболее быстрым и доступным способом оказался вариант взаимодействия алюминиевой фольги со щёлочью. Но если необходимо получать водород регулярно и в больших количествах, то на первое место должен выйти электролиз, так как он не требует никаких расходных материалов кроме воды. Правда для этого понадобится более серьёзная установка, чем зарядка от телефона и пара бутылок.

В ходе научной работы мы познакомились с самым распространённым, но таким редким в быту веществом, как водород. Научились получать его различными способами и выбрали наиболее удобный для осуществления в домашних условиях — воздействие средства для прочистки труб, содержащего щёлочь, на алюминиевую фольгу.

Так же мы на собственном опыте убедились, что водород — горючий и взрывоопасный газ, но им вполне можно наполнять воздушные шарики, чтобы они летали. Правда при этом стоит держать их подальше от открытого огня.

moluch.ru