L'idrogenio (H2), “generatore di acqua”, è l'elemento più comune dell'universo. Secondo gli scienziati, rappresenta quasi il 90% di tutti gli atomi nell'Universo. L’idrogeno, che fornisce energia al nostro Sole durante la reazione di fusione termonucleare, può fungere da eccellente combustibile sulla Terra. Questo è l'unico combustibile assolutamente innocuo ed ecologico: quando il gas viene bruciato, entra in una reazione chimica con l'ossigeno e il prodotto della combustione è acqua distillata. L'idrogenio è un combustibile ideale a tutti gli effetti, perfetto anche per il riscaldamento domestico. Inoltre, una caldaia per il riscaldamento a gas convenzionale può essere convertita in una caldaia per il riscaldamento a idrogeno, apportando solo piccole modifiche alla sua progettazione. Un problema: nonostante la prevalenza di idrogeno (noi stessi ne siamo fatti per metà), sul nostro pianeta in forma pura non si verifica quasi mai. IN vendita aperta Questo gas non è disponibile, dove possiamo trovarlo in quantità sufficienti? Internet ci dà una risposta chiara e precisa: acquistare o assemblare un generatore di idrogeno per il riscaldamento domestico.

Tecnologie per la produzione di idrogeno puro

Esistono molte tecnologie per produrre idrogeno. Citeremo solo quelli che trovano applicazione pratica fuori dalle mura dei laboratori:

• Reazione chimica acqua con metalli. Il carburante è l'acqua, il reagente è una lega di alluminio-gallio. 150 kg di celle a combustibile sono sufficienti per percorrere 500 km un'auto a idrogeno, poi il metallo deve essere rimosso e inviato al recupero, che richiede l'esposizione ad alte temperature.
• Conversione del gas naturale, gassificazione del carbone, pirolisi del legno. Riscaldando oltre i 1000 ºС, è possibile ottenere idrogeno puro dagli idrocarburi per il riscaldamento domestico.
• Elettrolisi dell'acqua. L'elettrolisi ad alta temperatura è più efficace.
• Produrre idrogeno da biomasse. Le materie prime possono essere letame, fieno, erba, alghe e altri scarti agricoli. Il biogas può contenere dal 2 al 12% di idrogeno.
• Da cui si ottiene l'idrogeno "spazzatura". rifiuti domestici, sottoponendoli a decomposizione termica.

Generatori di idrogeno domestici

Come si può vedere da sezione precedente, maggioranza processi tecnologici La produzione industriale di idrogeno comporta l’esposizione a temperature elevate, il che è problematico in casa. Consideriamo gli impianti di riscaldamento a idrogeno disponibili nelle abitazioni private:

Idrogeno dal letame

Impianti di biogas, di cui ce ne sono molti Europa occidentale, stanno cominciando ad apparire tra gli agricoltori nazionali. I reattori di biogas fatti in casa di cui parlano le “mani pazze” su Internet non si distinguono né per produttività né per stabilità di generazione. Solo gli impianti piuttosto complessi e costosi sono efficaci, a condizione che vi sia un approvvigionamento stabile di materie prime. Questo è impossibile in una piccola fattoria privata, ma è possibile in un forte agricoltura. L'idrogeno è solo un sottoprodotto nella produzione di biogas e, di norma, non viene separato bruciandolo insieme al metano. Ma se necessario, l'H2 può essere separato.

Schema schematico di un impianto di biogas. Per garantire che il processo di produzione di gas infiammabili sia intenso, le materie prime vengono fermentate e mescolate periodicamente

Idrogeno dall'acqua

Un impianto di elettrolisi dell’idrogeno per il riscaldamento domestico è l’unica soluzione attualmente disponibile per un’abitazione privata. L'elettrolizzatore è compatto, di facile manutenzione e può essere installato piccola stanza. Materie prime per la produzione di combustibili - acqua del rubinetto. Esistono numerosi produttori noti che offrono generatori di idrogeno domestici simili per il riscaldamento domestico e il rifornimento di carburante per le auto. Ad esempio, dal 2003, Honda produce Home Energy Station e oggi la terza generazione è già in vendita. HES III è equipaggiato pannelli solari, può essere installato in garage o all'aperto.

Home Energy Station è un'installazione molto costosa in grado di produrre fino a 2 m2 di idrogeno all'ora dal gas naturale o mediante elettrolisi dell'acqua. La stazione comprende un riformatore, celle a combustibile, impianto di depurazione, compressore e serbatoio stoccaggio gas. L’elettricità può provenire dalla rete o essere generata da pannelli solari

Oltre alle apparecchiature "di marca", che, tra l'altro, nessuno fornisce ufficialmente ai paesi della CSI, oggi i generatori di H2 prodotti dai nostri amici nel Medio Regno o dai colleghi tagiki nei garage domestici sono ampiamente pubblicizzati. Il livello di qualità e produttività varia da nessuno a condizionatamente accettabile. I venditori di tali apparecchiature, a differenza dei giapponesi più o meno onesti che non promettono la manna dal cielo, utilizzano tecnologie pubblicitarie “sporche”, ingannando apertamente i potenziali acquirenti sulle caratteristiche delle loro apparecchiature, che vengono vendute a prezzi gonfiati.

Impianto di produzione di idrogeno semi-improvvisato

Il riscaldamento a idrogeno fai-da-te, che prevede la realizzazione di un elettrolizzatore da soli, è ampiamente discusso nei forum online relativi all'edilizia. Questo è possibile e nemmeno molto difficile se tuttofare domestico conosce le basi dell'ingegneria elettrica e le sue mani crescono dove dovrebbero. Quanto sia efficace e sicuro è una questione separata.

Un’altra questione è che procurarsi il carburante è solo una parte del compito. È necessario assicurarne la generazione nei volumi richiesti, separarlo dall'ossigeno e dal vapore acqueo, creare una riserva, garantire pressione costante quando alimentato al generatore di calore.

Quanto costa un chilogrammo di idrogeno?

Il costo medio di 1 kg di idrogeno, a seconda della tecnologia per la sua produzione, secondo il laboratorio INEEL, è il seguente:

• Reazione chimica - 700 rubli con metodo standard recupero del reagente e 320 - quando si utilizza l'energia della centrale nucleare.
• Elettrolisi da una rete industriale: 420 rubli. I dati sono validi per elettrolizzatori bilanciati “di marca”. Per i prodotti artigianali gli indicatori sono ovviamente più bassi.
• Produzione da biomassa: 350 rubli.
• Conversione di idrocarburi - 200 rubli.
• Elettrolisi ad alta temperatura nelle centrali nucleari: 130 rubli.

Da questi dati è chiaro che il modo più economico per produrre idrogeno è nelle centrali nucleari, dove si trova una risorsa importante alta temperatura, è un sottoprodotto della produzione principale. Anche l’energia dell’idrogeno proveniente da fonti rinnovabili non si ripaga a causa dell’elevato costo delle attrezzature. Che ne dici del riscaldamento domestico a idrogeno basato su un’installazione compatta? Devi capire che la legge di conservazione dell'energia non può essere aggirata. Per rilasciare H2 nell'elettrolizzatore, dovrai spendere una certa quantità energia elettrica. Per ottenerlo venivano bruciati combustibili fossili in una centrale termoelettrica oppure veniva generata energia in una centrale idroelettrica. L'elettricità veniva quindi trasmessa tramite cavi. In tutte le fasi del processo si verificano inevitabili perdite e la quantità di energia termica potenziale ottenuta alla fine sarà a priori inferiore rispetto all'inizio.

Conviene riscaldare una casa con l'idrogeno?

I venditori di generatori di idrogeno compatti convincono gli acquirenti che riscaldare una casa con l’idrogeno è incredibilmente economico. Presumibilmente questo è ancora più redditizio del riscaldamento a gas. Dicono che l'acqua che viene versata nell'impianto non costa nulla e tacciono sugli altri costi. Tali promesse hanno effetto magico su alcuni nostri concittadini che amano gli omaggi. Ma non facciamo come Pinocchio e, prima di mettere piede nel Paese dei Folli, scopriamo quanto costa effettivamente il riscaldamento a idrogeno in casa.

Il prezzo medio di vendita del gas naturale alla popolazione per il riscaldamento e la produzione di elettricità è di 4,76 rubli/m3. 1 m3 contiene 0,712 kg. Di conseguenza, 1 kg di gas naturale costa 6,68 rubli. Il potere calorifico medio del gas naturale è di 50.000 kJ/kg. Per l'idrogeno è molto più alto, 140.000 kJ/kg. Cioè, per ottenere una quantità di energia termica pari a quella generata dalla combustione di 1 kg di idrogeno, saranno necessari 2,8 kg di gas naturale. Il suo costo è di 13,32 rubli. Confrontiamo ora il costo dell’energia termica ottenuta bruciando 1 kg di idrogeno ottenuto in un buon elettrolizzatore di fabbrica e da 2,8 kg di gas naturale: 420 rubli contro 13,32. La differenza è davvero mostruosa, 31,5 volte! Anche rispetto al più costoso tipi tradizionali il riscaldamento è elettrico, l’idrogeno non può nemmeno avvicinarsi alla concorrenza, costa 4 volte di più! L'elettricità che verrà spesa per il funzionamento dell'elettrolizzatore viene utilizzata meglio per far funzionare gli apparecchi elettrici di riscaldamento, i benefici saranno molto maggiori;

Per quanto riguarda le prospettive per l'energia dell'idrogeno, esistono, ma il successo è associato a promettenti tecnologie industriali che non sono ancora state inventate. I generatori di idrogeno domestici e i veicoli a idrogeno saranno sicuramente non redditizi almeno per i prossimi decenni. Ce ne sono parecchi uso limitato in alcuni paesi è possibile solo grazie a seri sussidi governativi nell’ambito di programmi ambientali sperimentali.

Memento mori: qualche parola sulle precauzioni di sicurezza

L'idrogeno è un gas infiammabile ed esplosivo. Allo stesso tempo, è inodore; rileva la sua perdita senza attrezzature speciali impossibile. Gestirlo dall'aspetto pericoloso il carburante richiede misure di sicurezza speciali. È necessario verificare periodicamente la tenuta delle tubazioni, dei serbatoi di stoccaggio e la funzionalità delle valvole di intercettazione. Il generatore di H2 non è un dispositivo così semplice come potrebbe sembrare dai brevi video. Questa è una potenziale bomba che potrebbe far saltare in aria la tua casa. Anche convertire una caldaia per il riscaldamento a gas in una a idrogeno con le proprie mani è pericoloso.

Una caldaia per il riscaldamento a idrogeno fatta in casa, in qualche modo convertita da una vecchia a legna, e un generatore di idrogeno per il riscaldamento della casa, montato sul ginocchio e poco sicuro. Gli autori del video parlano della straordinaria efficienza dell'impianto, senza fornire numeri e proponendosi di ordinarne uno simile a un prezzo ragionevole

Sfatare i miti sull’efficienza delle caldaie a idrogeno

Se i calcoli economici non ti convincono e decidi comunque di sperimentare l'argomento riscaldamento a idrogeno A tue spese, ti consigliamo vivamente di non intraprendere attività amatoriali, ma di invitare specialisti con esperienza in questo campo di attività. A proposito, ce ne sono pochissimi nel nostro paese.

Un generatore di idrogeno (elettrolizzatore) è un dispositivo che utilizza la luce proveniente da due processi: fisico e chimico.

Durante il funzionamento, sotto l'influenza della corrente elettrica, l'acqua si decompone in ossigeno e idrogeno. Questo processo si chiama elettrolisi. L'elettrolizzatore è piuttosto popolare tra i più specie conosciute generatori di idrogeno.

Come funziona il dispositivo

L'elettrolizzatore è costituito da diverse piastre metalliche immerse in un contenitore sigillato con acqua distillata.

L'alloggiamento stesso è dotato di terminali per il collegamento della fonte di alimentazione ed è presente un manicotto attraverso il quale viene scaricato il gas.

Il funzionamento del dispositivo può essere descritto come segue: una corrente elettrica viene fatta passare attraverso acqua distillata tra piastre con campi diversi (una ha l'anodo, l'altra ha il catodo), la divide in ossigeno e idrogeno.

A seconda dell'area delle piastre, la corrente elettrica ha la sua intensità; se l'area è grande, molta corrente passa attraverso l'acqua e viene rilasciato più gas. Lo schema di collegamento delle piastre è alternato, prima più, poi meno e così via.

Si consiglia di realizzare elettrodi da acciaio inossidabile, che non reagisce con l'acqua durante il processo di elettrolisi. La cosa principale è trovare l'acciaio inossidabile alta qualità. È meglio ridurre la distanza tra gli elettrodi, ma in modo che le bolle di gas possano spostarsi facilmente tra di loro. È meglio realizzare elementi di fissaggio con lo stesso metallo degli elettrodi.

Notare che: A causa del fatto che la tecnologia di produzione è associata al gas, per evitare la formazione di scintille, è necessario adattare perfettamente tutte le parti.

Nella forma di realizzazione in esame, il dispositivo comprende 16 piastre, che si trovano a una distanza di 1 mm l'una dall'altra.

A causa del fatto che le piastre hanno una superficie e uno spessore sufficientemente grandi, sarà possibile far passare correnti elevate attraverso un tale dispositivo, ma il metallo non si riscalderà. Se si misura la capacità degli elettrodi nell'aria, sarà 1nF, questo set utilizza fino a 25 A in semplice acqua di rubinetto;

Per collezionare generatore di idrogeno Puoi usare un contenitore per alimenti con le tue mani, poiché la sua plastica è resistente al calore. Quindi è necessario abbassare gli elettrodi nel contenitore per raccogliere il gas con connettori ermeticamente isolati, un coperchio e altri collegamenti.

Se si utilizza un contenitore metallico, per evitare cortocircuiti, gli elettrodi sono fissati sulla plastica. Due connettori sono installati su entrambi i lati dei raccordi in rame e ottone (raccordo - montaggio, assemblaggio) per estrarre il gas. I connettori e i raccordi dei contatti devono essere fissati saldamente utilizzando sigillante siliconico.

Rispetto delle misure di sicurezza

L'elettrolizzatore è un dispositivo ad alto rischio.

Pertanto, durante la sua fabbricazione, installazione e funzionamento, è imperativo osservare le misure di sicurezza sia generali che speciali.

Le misure speciali includono quanto segue:

• la concentrazione della miscela di idrogeno e ossigeno dovrebbe essere controllata per evitare un'esplosione;
• se il livello del liquido non è visibile nella finestrella di ispezione del generatore di idrogeno, non è possibile utilizzarlo;
• Quando si eseguono riparazioni è necessario assicurarsi che non ci sia idrogeno nel punto finale del sistema;
• è controindicato l'uso di fiamme libere, dispositivi di riscaldamento elettrico e lampade portatili con una tensione superiore a 12 volt vicino all'elettrolizzatore;
• Quando si lavora con l'elettrolita, è necessario proteggersi utilizzando dispositivi di protezione (tuta, guanti e occhiali).

Gli artigiani qualificati ritengono che realizzare generatori di idrogeno fatti in casa per le auto a casa sia un'impresa rischiosa.

Lo spiegano con il fatto che l'elettrolizzatore per un'auto ha un sistema di dispositivi complesso e pericoloso.

La fabbricazione di tali unità richiede l'uso di materiali e reagenti speciali.

Notare che: In caso di installazione fai-da-te di un elettrolizzatore realizzato da te, si consiglia di escludere rigorosamente la possibilità che il gas entri nella camera di combustione quando il motore è spento. Quando il motore è spento, il generatore di idrogeno deve disconnettersi automaticamente dall'alimentazione elettrica del veicolo.

Se decidi ancora di realizzare tu stesso un idrolizzatore per auto, dovresti assolutamente dotarlo di un gorgogliatore: questa è una speciale valvola dell'acqua. Il suo utilizzo aumenterà significativamente la sicurezza durante la guida di un'auto.

Riscaldamento della casa con gas marrone

L’idrogeno è l’elemento chimico più comune, quindi è economicamente vantaggioso utilizzarlo.

Per molti proprietari di case e cottage, spesso si pone la domanda su come ottenere energia “pulita” ed economica per il fabbisogno domestico. La risposta può essere trovata in innovazioni come un generatore d’acqua per il riscaldamento domestico.

Gli scienziati, grazie ai loro sviluppi, hanno permesso a molti di utilizzare un dispositivo del genere per produrre gas. L'impianto è in grado di generare idrogeno (gas bruno) e questo gas verrà utilizzato per generare energia.

Riuscite ad immaginare questo collegamento? formula chimica, come hho. Questo gas può essere ottenuto dall'acqua utilizzando il metodo dell'elettrolisi. Ci sono molti esempi nella vita in cui le persone vogliono riscaldare la propria casa con l'ossidrico. Ma affinché questo tipo di carburante guadagni popolarità, devi prima imparare come produrlo (il gas di Brown) in condizioni domestiche.

Non esiste ancora una tecnologia per il riscaldamento a idrogeno di una casa privata che sia sufficientemente affidabile.

Guarda il video in cui un utente esperto spiega come realizzare un generatore di idrogeno con le tue mani:

Prima case di campagna Era possibile riscaldarsi solo in un modo: la stufa veniva accesa con legna o carbone. Oggi per riscaldare una casa privata vengono utilizzati diversi combustibili: diesel, olio combustibile, gas naturale, elettricità. Tuttavia, con l’aumento dei prezzi del carburante, molti proprietari di case stanno cercando di trovarne di più modo economico riscaldamento. Uno di questi lo è acqua semplice, che un generatore di idrogeno utilizza per produrre combustibile come l'idrogeno. L’idrogeno è una fonte inesauribile di energia. Può essere utilizzato non solo per il riscaldamento degli ambienti, ma anche per le automobili.

Generatore di idrogeno: dispositivo e suo principio di funzionamento

Utilizzare l'idrogeno per il riscaldamento edifici residenziali molto vantaggioso, poiché ha un alto potere calorifico e non emette sostanze nocive. Tuttavia, è impossibile estrarre l’idrogeno nella sua forma pura; gran parte di esso si trova nei fiumi, nei mari e negli oceani. Il corpo umano è composto addirittura per il 63% da idrogeno.

L'idrogeno puro può essere prodotto da molti composti chimici diversi, come idrogeno e ossigeno. Il modo più famoso per produrre idrogeno è l'elettrolisi dell'acqua.

Per ottenere idrogeno puro è necessario dividere l'acqua in due atomi di idrogeno (HH) e un atomo di ossigeno (O). Questo è il principio di funzionamento di un generatore d'acqua: produrre idrogeno mediante elettrolisi. Il gas che si libera prende il nome dal grande fisico Brown e ha la formula NHO. Tale gas non forma sostanze nocive durante la combustione ed è rispettoso dell'ambiente prodotto puro. Tuttavia, una miscela di idrogeno e ossigeno alla fine forma un gas infiammabile ed esplosivo. Pertanto, quando si utilizza un elettrolizzatore a casa, è necessario conformarsi misure aggiuntive sicurezza.

La macchina idraulica è dotata del seguente dispositivo:

• Generatore di tipo idrogeno, dove avviene l'elettrolisi;
• Il bruciatore è installato nel focolare stesso;
• La caldaia svolge la funzione di scambiatore di calore.

La produzione di gas come il gas bruno utilizza quattro volte meno energia di quella rilasciata durante la sua combustione. Allo stesso tempo, l'elettricità viene consumata in modo molto economico e il carburante di cui ha bisogno è l'acqua normale.

Generatore di idrogeno: i suoi vantaggi e svantaggi

Oggi l'elettrolizzatore è un dispositivo comune quanto, ad esempio, un taglierino al plasma o un generatore elettrico ad acetilene. Come impianto di elettrolisi la stufa (stufa) ad acqua è diventata molto popolare; viene utilizzata per riscaldare le case private ed è anche installata su una moto o un'auto per risparmiare carburante.

Il generatore di idrogeno è un combustibile ecologico; l'unico rifiuto che produce è l'acqua. Lei si distingue stato gassoso ed è noto a noi come vapore acqueo. E lui, a sua volta, non ha influenza negativa non ha alcun impatto sull’ambiente.

Un tale dispositivo presenta altri vantaggi positivi, ma anche degli svantaggi. Lo svantaggio più importante è la sua esplosività. Tuttavia, seguendo tutte le precauzioni e le regole di sicurezza, è possibile evitare conseguenze negative.

Un reattore a idrogeno ha i suoi vantaggi:

• Alimentato dall'acqua;
• Risparmia elettricità;
• È rispettoso dell'ambiente;
• Alta efficienza;
• Facile da mantenere.

Un tale dispositivo HHO può essere acquistato già pronto in un negozio specializzato, ovviamente non sarà affatto economico. Tuttavia, puoi realizzarlo da solo con le parti disponibili, risparmiando una discreta quantità. Tuttavia, necessita di protezione dall'acqua e di un magazzino separato.

Generatore di idrogeno fatto in casa: istruzioni passo passo

La produzione di un generatore di idrogeno può essere effettuata a casa, ma ciò richiederà disegni e istruzioni passo passo l'intero processo. Il circuito dell'elettrolizzatore è molto semplice (puoi cercarlo su Internet), quindi praticamente non avrai bisogno di materiali specifici.

Per creare un generatore di idrogeno fatto in casa, avremo bisogno di alcuni strumenti e materiali: contenitore di plastica oppure una tanica in polietilene con coperchio, un tubo trasparente lungo 1 m, con diametro di 8 mm, bulloni, dadi, sigillante siliconico, lamiera di acciaio inox, 3 raccordi, valvola di ritegno, filtro, seghetto, chiavi inglesi e un coltello.

Dopo aver raccolto tutto questo, puoi iniziare a realizzarlo. L'assemblaggio viene eseguito secondo i disegni che possono essere trovati su Internet o ordinati da uno specialista.

Istruzioni per la produzione:

• Ritagliamo 16 piastre identiche da una lamiera di acciaio inossidabile.
• Praticare un foro in uno degli angoli. L'angolo dovrebbe essere lo stesso per tutti e 16.
• Assicurati di tagliare l'angolo opposto.
• Installiamo le piastre una ad una sui bulloni predisposti, isolandole con rondelle e tubi di polietilene. Non dovrebbero contattarsi tra loro.
• Stringiamo l'intera struttura con i dadi, otteniamo una batteria.
• Fissiamo questa struttura in contenitore di plastica, lubrificare i fori con sigillante.
• Facciamo dei fori nel coperchio, li trattiamo con silicone, quindi inseriamo i raccordi.

L'idrolizzatore di ossigeno fatto in casa è pronto. Ora bisogna solo verificarne la funzionalità. A tale scopo riempire il contenitore con acqua fino ai bulloni di fissaggio e chiuderlo con un coperchio. Mettiamo un tubo in polietilene su uno dei tre raccordi e abbassiamo la sua seconda estremità in un contenitore separato, anch'esso pieno d'acqua. È necessario collegare l'elettricità ai bulloni; se compaiono delle bolle in superficie significa che il generatore è in funzione e rilascia idrogeno. Dopo questo collegamento e controllo, scaricare l'acqua, quindi versare l'elettrolita alcalino preparato nel contenitore per rilasciare più gas.

Elettrolizzatore per un'auto: tipi di catalizzatori

Un generatore di idrogeno, se installato, può ridurre il consumo di carburante di automobili, camion, motociclette e anche ridurre l'emissione di sostanze nocive nell'atmosfera. Oggi, un tale generatore per un'auto sta guadagnando popolarità. Il processo di elettrolisi in un'auto avviene attraverso l'uso di uno speciale catalizzatore. Il risultato finale è l'idrogeno ossidrico (HHO), che si mescola con il carburante, favorendone la completa combustione.

Grazie a questa installazione potrete risparmiare carburante del 50%. Inoltre, installando questo design nella tua auto, non solo ridurrai le emissioni tossiche, ma anche: aumenterai la durata del motore, ridurrai la temperatura del motore stesso e allo stesso tempo aumenterai la potenza dell'intero propulsore .

Tutti i processi che si verificano in un generatore di idrogeno avvengono automaticamente secondo un programma speciale. Questo programma è integrato nel computer, che controlla l'intera vettura. La macchina semplicemente non funzionerà senza di essa.

Esistono diversi tipi di catalizzatori:

• Cilindrico;
• A piastre aperte o sono dette anche secche;
• Con celle separate.

Puoi realizzare tu stesso un generatore di idrogeno, ma gli esperti sconsigliano di farlo, poiché questo dispositivo ha una progettazione molto complessa e non è ancora sicuro. Se decidi comunque di farlo da solo, una batteria guasta è più adatta per questi scopi.

Anche lo scienziato medievale Paracelso, durante uno dei suoi esperimenti, notò che quando l'acido solforico entra in contatto con il ferrum si formano bolle d'aria. In realtà, si trattava di idrogeno (ma non di aria, come credeva lo scienziato): un gas leggero, incolore e inodore, che in determinate condizioni diventa esplosivo.

Al momentoRiscaldamento a idrogeno fai da te - una cosa molto comune. Dopotutto, l'idrogeno può essere prodotto in quantità quasi illimitate, l'importante è che ci siano acqua ed elettricità.

Questo metodo di riscaldamento è stato sviluppato da una delle aziende italiane. Una caldaia a idrogeno funziona senza generare rifiuti nocivi, motivo per cui è considerata il modo più ecologico e silenzioso per riscaldare una casa. L'innovazione dello sviluppo è che gli scienziati sono riusciti a ottenere la combustione dell'idrogeno a una temperatura relativamente bassa (circa 300°C), e questo ha permesso di produrre simili caldaie per riscaldamento dai materiali tradizionali.

Durante il funzionamento, la caldaia emette solo vapore innocuo e l'unica cosa che richiede costi è l'elettricità. E se lo combini con i pannelli solari (sistema solare), questi costi possono essere completamente ridotti a zero.

Fai attenzione! Le caldaie a idrogeno vengono spesso utilizzate per riscaldare i sistemi di riscaldamento a pavimento, che possono essere facilmente installati con le proprie mani.

Come avviene il tutto? L'ossigeno reagisce con l'idrogeno e, come ricordiamo dalle lezioni di chimica delle scuole medie, forma molecole d'acqua. La reazione è provocata da catalizzatori, con conseguente rilascio di energia termica, riscaldando l'acqua a circa 40ᵒС – temperatura ideale per "pavimento caldo".

La regolazione della potenza della caldaia consente di raggiungere una determinata temperatura necessaria per il riscaldamento di una stanza di una determinata area. Vale anche la pena notare che tali caldaie sono considerate modulari, poiché sono costituite da diverse amico indipendente da altri canali. In ciascuno dei canali è presente il catalizzatore sopra menzionato, di conseguenza il liquido refrigerante entra nello scambiatore di calore, che ha già raggiunto il valore richiesto di 40ᵒC.

Fai attenzione! Una caratteristica di tali apparecchiature è che ciascuno dei canali è in grado di produrre temperature diverse. Pertanto, uno di questi può essere eseguito su " pavimento caldo", secondo a stanza successiva, terzo al soffitto, ecc.

I principali vantaggi del riscaldamento a idrogeno

Questo metodo di riscaldamento della casa presenta numerosi vantaggi significativi, responsabili della crescente popolarità del sistema.

1. Efficienza impressionante, che spesso raggiunge il 96%.
2. Rispettoso dell'ambiente. L'unico sottoprodotto, rilasciato nell'atmosfera è vapore acqueo, che non è dannoso ambiente in linea di principio.
3. Il riscaldamento a idrogeno sta gradualmente sostituendo i sistemi tradizionali, liberando le persone dalla necessità di estrarre risorse naturali: petrolio, gas, carbone.
4. L'idrogeno agisce senza fuoco; l'energia termica viene generata attraverso una reazione catalitica.

È possibile effettuare da soli il riscaldamento a idrogeno?

In linea di principio, questo è possibile. Elemento principale i sistemi - una caldaia - possono essere creati sulla base di un generatore NNO, cioè un elettrolizzatore convenzionale. Ricordiamo tutti gli esperimenti scolastici quando attaccavamo i fili scoperti collegati a una presa utilizzando un raddrizzatore in un contenitore d'acqua. Quindi, per costruire una caldaia dovrai ripetere questo esperimento, ma su scala più ampia.

Fai attenzione! Una caldaia a idrogeno viene utilizzata con un “pavimento caldo”, come abbiamo già discusso. Ma la disposizione di un tale sistema è un argomento per un altro articolo, quindi faremo affidamento sul fatto che il "pavimento caldo" è già installato e pronto per l'uso.

Costruzione di un bruciatore a idrogeno

Iniziamo a creare un bruciatore ad acqua. Tradizionalmente, inizieremo con la preparazione strumenti necessari e materiali.

Cosa sarà richiesto al lavoro?

1. Lamiera di acciaio inossidabile.
2. Valvola di ritegno.
3. Due bulloni 6x150, dadi e rondelle per loro.
4. Filtro passante (da una lavatrice).
5. Tubo trasparente. Il livello dell'acqua è l'ideale per questo: nei negozi di materiali da costruzione viene venduto per 350 rubli per 10 m.
6. Contenitore per alimenti sigillato in plastica con capacità di 1,5 litri. Costo approssimativo– 150 rubli.
7. Raccordi a spina di pesce ø8 mm (perfetti per un tubo).
8. Smerigliatrice per segare il metallo.

Ora vediamo che tipo di acciaio inossidabile utilizzare. Idealmente, per questo dovresti prendere l'acciaio 03Х16Н1. Ma acquistare un intero foglio di "acciaio inossidabile" a volte è molto costoso, perché un prodotto di 2 mm di spessore costa più di 5.500 rubli e inoltre deve essere consegnato in qualche modo. Pertanto, se hai un piccolo pezzo di tale acciaio in giro da qualche parte (0,5 x 0,5 m sono sufficienti), puoi farcela.

Useremo l'acciaio inossidabile, perché l'acciaio normale, come sai, inizia ad arrugginire nell'acqua. Inoltre, nella nostra progettazione intendiamo utilizzare alcali anziché acqua, ovvero l'ambiente è più che aggressivo e l'acciaio ordinario non durerà a lungo sotto l'influenza della corrente elettrica.

Video - Generatore di gas bruno modello a cella semplice da 16 piastre in acciaio inox

Istruzioni per la produzione

Prima fase.

Per iniziare, prendi un foglio di acciaio e posizionalo su una superficie piana. Da un foglio delle dimensioni sopra indicate (0,5x0,5 m) dovreste ricavare 16 rettangoli per il futuro bruciatore a idrogeno, ritagliateli con una smerigliatrice.

Fai attenzione! Abbiamo tagliato uno dei quattro angoli di ciascun piatto. Ciò è necessario per collegare le piastre in futuro. Seconda fase. CON retro piastre, praticare i fori per il bullone. Se progettassimo di realizzare un elettrolizzatore “a secco”, faremmo dei fori dal basso, ma in questo caso ciò non è necessario. Il fatto è che il design "a secco" è molto più complicato e area utilizzabile

Terza fase.

Il principio di funzionamento del bruciatore descritto si basa sul seguente: il passaggio di corrente elettrica attraverso le piastre immerse nell'elettrolita provoca la decomposizione dell'acqua (dovrebbe far parte dell'elettrolita) in ossigeno (O) e idrogeno (H).

Pertanto, dobbiamo avere due piastre contemporaneamente: il catodo e l'anodo.

All'aumentare dell'area di queste piastre, aumenta il volume del gas, quindi in questo caso utilizziamo rispettivamente otto pezzi per catodo e anodo.

Fai attenzione! Il bruciatore che stiamo esaminando è un progetto parallelo che, a dire il vero, non è il più efficiente. Ma è più facile da implementare.

Quarta fase.

Successivamente, dobbiamo installare le piastre in un contenitore di plastica in modo che si alternino: più, meno, più, meno, ecc. Per isolare le piastre, utilizziamo pezzi di tubo trasparente (ne abbiamo acquistati 10 m interi, quindi non ci sono è una fornitura).

Tagliamo dei piccoli anelli dal tubo, li tagliamo e otteniamo delle strisce spesse circa 1 mm. Questa è la distanza ideale affinché l’idrogeno possa essere generato in modo efficiente nella struttura.

Quinta tappa. Fissiamo le piastre l'una all'altra utilizzando le rondelle. Lo facciamo come segue: mettiamo una rondella sul bullone, poi una piastra, dopo tre rondelle, un'altra piastra, ancora tre rondelle, ecc. Appendiamo otto pezzi sul catodo, otto sull'anodo. Fai attenzione! Questo deve essere fatto in modo speculare, cioè ruotiamo l'anodo di 180ᵒ. Quindi il “più” andrà negli spazi tra le piastre “meno”.

Sesta tappa. Osserviamo dove si trovano esattamente i bulloni nel contenitore e praticiamo dei fori in quel punto. Se all'improvviso i bulloni non si adattano al contenitore, li tagliamo alla lunghezza richiesta. Quindi inseriamo i bulloni nei fori, mettiamo le rondelle su di essi e li serriamo con i dadi, per una migliore tenuta. Successivamente, facciamo un foro nel coperchio per il raccordo, avvitiamo il raccordo stesso (preferibilmente rivestendo la giunzione

Successivamente, dobbiamo aumentare l'intensità della produzione di gas aumentando la tensione nell'elettrolita. Vale la pena notare qui che l'acqua nella sua forma pura non è un conduttore: la corrente la attraversa a causa delle impurità e del sale in essa presenti. Diluiremo un po 'di alcali in acqua (ad esempio, l'idrossido di sodio è eccellente - viene venduto nei negozi sotto forma di detergente "Talpa").

Fai attenzione! In questa fase, dobbiamo valutare adeguatamente le capacità della fonte di alimentazione, quindi prima di iniettare gli alcali colleghiamo un amperometro all'elettrolizzatore: in questo modo possiamo monitorare l'aumento della corrente.

Video - Riscaldamento con idrogeno. Batterie a idrogeno

Parliamo quindi di altri componenti del bruciatore a idrogeno: il filtro per la lavatrice e la valvola. Entrambi sono per la protezione. La valvola non consentirà all'idrogeno acceso di penetrare nuovamente nella struttura e di far esplodere il gas accumulato sotto il coperchio dell'elettrolizzatore (anche se ce n'è solo una piccola parte). Se non installiamo la valvola, il contenitore verrà danneggiato e gli alcali fuoriusciranno.

Sarà necessario un filtro per realizzare una tenuta idraulica, che fungerà da barriera prevenendo un'esplosione. Artigiani, che hanno familiarità in prima persona con il design di un bruciatore a idrogeno fatto in casa, chiamano questa valvola un "bulbulatore". In sostanza, infatti, crea solo bolle d'aria nell'acqua. Per il bruciatore stesso utilizziamo lo stesso tubo trasparente. Questo è tutto, il bruciatore a idrogeno è pronto!

Non resta che collegarlo all'ingresso del sistema “pavimento caldo”, sigillare la connessione e iniziare il funzionamento diretto.

Come conclusione. Alternativa

Un'alternativa, anche se molto controversa, è il gas di Brown - composto chimico, che consiste di un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno. La combustione di tale gas è accompagnata dalla formazione di energia termica (peraltro quattro volte più potente rispetto alla struttura sopra descritta).

Gli elettrolizzatori vengono utilizzati anche per riscaldare una casa con il gas bruno, perché anche questo metodo di produzione del calore si basa sull'elettrolisi. Vengono create caldaie speciali in cui, sotto l'influenza di AC molecole elementi chimici separarsi, formando l'ambito gas di Brown.

Video – Gas bruno arricchito

È del tutto possibile che le risorse energetiche innovative, le cui riserve sono quasi illimitate, presto soppianteranno quelle non rinnovabili. risorse naturali, liberandoci dalla necessità di attività minerarie permanenti. Questo corso di eventi avrà un impatto positivo non solo sull'ambiente, ma anche sull'ecologia del pianeta nel suo insieme.

Leggi anche il nostro articolo - riscaldamento a vapore con le tue stesse mani.

Video - Riscaldamento a idrogeno

Uno dei più convenienti e modi pratici ottenere idrogeno e il suo ulteriore, ragionevole utilizzo è un generatore di idrogeno, il cosiddetto bruciatore di idrogeno. Ma produrre idrogeno in casa è un'attività piuttosto pericolosa, quindi ascolta i consigli descritti.

Generatore di idrogeno fatto in casa:

La base di un bruciatore a idrogeno è un generatore di idrogeno, che è una sorta di contenitore con acqua e piastre in acciaio inossidabile. Costruzione e descrizione dettagliata il generatore di idrogeno è possibile senza sforzo speciale trovato su altri siti, quindi non sprecherò caratteri su questo. Voglio trasmettere sottigliezze molto importanti che ti saranno molto utili se hai intenzione di realizzare un bruciatore a idrogeno con le tue mani.

Figura n. 1 – Diagramma a blocchi bruciatore a idrogeno

L'essenza di un bruciatore a idrogeno è produrre idrogeno mediante elettrolisi dell'acqua. Devi capire che non puoi versare nulla nell'elettrolizzatore (un contenitore con acqua ed elettrodi), io consiglio di usare acqua distillata, ma ho letto che per un'elettrolisi più efficace ne aggiungono altra soda caustica(Non conosco le proporzioni).

Il mio elettrolizzatore è assemblato con piastre di acciaio inossidabile, guarnizioni di gomma e due spesse piastre di plexiglass, e esteriormente sembra tutto così:

Figura n. 2 – Elettrolizzatore

L'elettrolizzatore deve essere riempito esattamente a metà con acqua per rispettare le precauzioni di sicurezza per monitorare il livello del liquido, poiché cambia man mano che diminuisce; parametri elettrici e l'intensità del rilascio di idrogeno!

Ma prima di dedicare molto tempo e materiali all'assemblaggio dell'elettrolizzatore, prenditi cura dell'alimentazione elettrica. Il mio elettrolizzatore, ad esempio, consuma circa 6 A con una tensione di 8 V.

Le piastre metalliche (elettrodi) sono collegate mediante uno spesso strato saldato ad esse. filo di rame e grasso fili di rame(sezione di circa 4 mm).

Figura n°3 – Come collegare i fili

Devi anche capire che tutto deve essere strettamente collegato e ben isolato, cortocircuito piastre e scintilla sono inaccettabili!!!

Figura n. 4 – Isolamento delle piastre

In effetti, esistono molti tipi diversi di modelli di elettrolizzatori, quindi non voglio focalizzare la tua attenzione su di esso, sebbene sia la parte più basilare e ad alta intensità di manodopera per un bruciatore a idrogeno, di per sé non è molto importante (qualsiasi disegno sarà adatto a te).

Quando si lavora con una torcia a idrogeno, è necessario:

Se hai intenzione di realizzare un bruciatore a idrogeno, fai attenzione! L'idrogeno è molto esplosivo!!! Quando si assembla e si utilizza una torcia a idrogeno, ci sono molti dettagli vitali. Presta attenzione al mio consiglio: l'ho fatto davvero e so cosa sto dicendo.

In casa bruciatore a idrogeno La pressione dell'idrogeno deve essere costante e la protezione contro l'esplosione inversa, una buona tenuta e isolamento!

Il fatto è che quando si lavora con una torcia a idrogeno, si utilizza un alimentatore per l'elettrolisi. E mentre è acceso, l'idrogeno viene rilasciato all'incirca con la stessa intensità (man mano che il lavoro procede, potrebbe diminuire, poiché l'acqua evapora e la densità di corrente tra le piastre degli elettrodi cambia), quindi non iniziare a lavorare senza prima familiarizzare con il bruciatore progetto.

Come utilizzare correttamente una torcia a idrogeno:

Innanzitutto, lavorare sempre entro i limiti dei mezzi protezione personale(assicurati di indossare uno scudo protettivo o occhiali protettivi sul viso), in secondo luogo, segui le regole sicurezza antincendio. In terzo luogo, monitorare il livello dell'acqua nell'elettrolizzatore e l'intensità della fiamma.

Non è necessario accendere subito la fiamma, lasciare che l'idrogeno sostituisca l'ossigeno residuo (per me ci vogliono circa dieci minuti, a seconda dell'intensità del rilascio e del volume dei recipienti con chiusura idraulica e fusibile A, B , Fig. 1)

Assicurati di tenere un contenitore d'acqua vicino a te: ti servirà per spegnere la fiamma del bruciatore quando finisci il lavoro. Per fare questo, devi solo puntare la punta dell'ago con la fiamma sotto l'acqua e quindi tagliare l'ossigeno al fuoco. SPEGNERE SEMPRE PRIMA LA FIAMMA E POI TOGLIERE ALIMENTAZIONE AL GENERATORE, ALTRIMENTI È IMMEDIATA UN'ESPLOSIONE.

Guarnizione idraulica e fusibile:

Presta attenzione alla figura n. 1: lì ci sono due contenitori (li ho etichettati A e B) e un ago da siringa monouso(B), tutto questo è collegato tramite tubi delle flebo.

È necessario versare l'acqua nel primo contenitore (A), questo è un sigillo d'acqua. È necessario affinché l'esplosione non raggiunga l'elettrolizzatore (se esplode, sarà come una granata a frammentazione).

Figura n. 5 – Tenuta idraulica

Si prega di notare che ci sono due connettori nel coperchio del sigillo d'acqua (ho adattato tutto questo da un contagocce medico), entrambi sono incollati ermeticamente nel coperchio utilizzando colla epossidica. Un tubo è lungo, attraverso il quale l'idrogeno dal generatore dovrebbe fluire sott'acqua, gorgogliare e attraverso il secondo foro passare attraverso il tubo fino al fusibile (B).

Figura n.6 – Fusibile

Puoi versare sia acqua (per una maggiore affidabilità) che alcol (il vapore alcolico aumenta la temperatura di combustione della fiamma) in un contenitore dotato di miccia.

Il fusibile stesso è realizzato in questo modo: è necessario praticare un foro con un diametro di 15 mm nel coperchio e dei fori per le viti.

Figura n. 7 - Come appaiono i fori nel coperchio

Avrai bisogno anche di due rondelle spesse (se necessario, devi espandere diametro interno rondelle utilizzando una lima rotonda) due guarnizioni idrauliche e un foglio di una barretta di cioccolato o un normale palloncino.

Figura n. 8 – Schizzo di una valvola di sicurezza

Il montaggio è molto semplice: è necessario praticare quattro fori coassiali nelle rondelle in ferro, nel coperchio e nelle guarnizioni. Per prima cosa è necessario saldare i bulloni alla rondella superiore; questo può essere fatto facilmente utilizzando un potente saldatore e un flusso attivo.

Figura N. 9 – Rondella con viti
Figura N. 10 – Viti saldate alla rondella

Dopo aver saldato le viti è necessario metterne una sulla rondella guarnizione in gomma e la tua valvola stessa. Ho utilizzato un elastico sottile da scoppio palloncino(questo è molto più conveniente che indossare un foglio sottile), sebbene anche il foglio si adatti abbastanza bene, almeno quando ho testato l'esplosività del mio bruciatore a idrogeno, c'era un foglio nella valvola.

Figura N. 11 – Applicazione della guarnizione e dell'elastico protettivo

Successivamente mettiamo la seconda guarnizione e potrete inserire la protezione nei fori praticati nel coperchio.

Figura N. 12 – Valvola finita
Figura n. 13 – Elementi di protezione

La seconda rondella e i dadi sono necessari per fissare saldamente e saldamente la protezione serrando i dadi (guardare la Figura n. 6).

Si prega di comprendere e tenere presente che le norme di sicurezza non devono essere trascurate, soprattutto quando si lavora con gas esplosivi. E un dispositivo così semplice può salvarti da spiacevoli sorprese. La difesa funziona secondo il principio “dove è sottile, si rompe”, mette fuori combattimento con un'esplosione pellicola protettiva(lamina o elastico) e la forza esplosiva non entra nell'elettrolizzatore e anche la tenuta idraulica lo impedisce. Credimi sulla parola, se l'elettrolizzatore esplode, non penserai che sia abbastanza :)!!!

Figura n. 14 – Esplosione

Dovrebbe essere chiaro che una situazione di emergenza è inevitabile. Il fatto è che la fiamma brucia all'uscita dell'ugello (per il quale è abbastanza adatto un ago di una siringa usa e getta) solo perché viene creata la pressione del gas (la pressione è concordata).

Figura n. 15 – Ugello di una siringa, su un piedistallo

Ad esempio, stai lavorando con il tuo bruciatore e la luce si spegne, credimi! Non avrai il tempo di saltare via dal bruciatore, la fiamma ritornerà immediatamente indietro attraverso il tubo e tuonerà l'esplosione della valvola protettiva (è necessario affinché esploda e non l'elettrolizzatore) - questo è abbastanza normale quando il il bruciatore è fatto in casa: sii vigile e attento, stai lontano dal bruciatore a idrogeno e indossa i dispositivi di protezione individuale!

Personalmente non sono molto entusiasta del bruciatore a idrogeno, ho provato a realizzarlo solo perché avevo già un elettrolizzatore già pronto. In primo luogo, è molto pericoloso e, in secondo luogo, non è molto efficace (sto parlando del mio bruciatore a idrogeno e non dei bruciatori in generale) e con esso non è stato possibile sciogliere ciò che volevo. E quindi, se ti è venuta l'idea di realizzare questo tipo di bruciatore, poniti una domanda del tutto razionale: "ne vale la pena", dal momento che assemblare un elettrolizzatore da zero è un compito piuttosto problematico, e anche tu necessitano di un alimentatore potente in modo che sia sufficiente per abbinare la pressione dell'idrogeno e il diametro dell'ugello di uscita. Pertanto, “se solo fosse”, non ti consiglio di farlo, ma solo se ne hai davvero bisogno.