§ 52. ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบทางเคมีและสารที่เรียบง่าย

ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่มากที่สุดในธรรมชาติเนื่องจากประกอบด้วยประมาณ 90% ของมวลรวมขององค์ประกอบทั้งหมดในจักรวาล ในขณะเดียวกันก็ไม่ได้เกิดขึ้นจริงในรูปแบบที่บริสุทธิ์ บ่อยครั้งที่สามารถพบได้ในองค์ประกอบของสารประกอบทางเคมีต่างๆ ในขณะเดียวกันก็สามารถเป็นเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไม่เป็นอันตรายสำหรับการผลิตพลังงาน ดังนั้นแม้แต่บ้านของคุณเองก็สามารถอุ่นด้วยไฮโดรเจนได้ สิ่งที่น่ายินดีอย่างยิ่งคือความจริงที่ว่าเชื้อเพลิงไฮโดรเจนสามารถใช้ได้หากคุณเปลี่ยนหม้อต้มก๊าซธรรมดาให้เป็นไฮโดรเจน อย่างไรก็ตามปัญหาหลักยังคงอยู่: จะหาไฮโดรเจนบริสุทธิ์ได้ที่ไหน? ไม่สามารถใช้ได้อย่างอิสระคุณไม่สามารถซื้อได้ ทางออกเดียวคือเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่บ้าน โชคดีที่คุณสามารถประกอบเองหรือซื้อสำเร็จรูปก็ได้ ยังคงเป็นเพียงการตัดสินใจเกี่ยวกับประเภทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวิธีการได้รับไฮโดรเจน

การได้รับไฮโดรเจนบริสุทธิ์

อิเล็กโทรลิซิสของน้ำ
ไฮโดรเจนสามารถรับได้หลายวิธี นี่เป็นเพียงบางส่วนที่สามารถเข้าถึงได้และพบได้บ่อยที่สุด:

• อิเล็กโทรลิซิสของน้ำ วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคืออุณหภูมิสูง
• ปฏิกิริยาทางเคมีของน้ำและโลหะผสมอลูมิเนียมแกลเลียม
• การผลิตไฮโดรเจนระหว่างการแปรรูปถ่านหินและไม้ที่อุณหภูมิสูง
• ขยะและการรีไซเคิลขยะในครัวเรือน
• การปลดปล่อยไฮโดรเจนโดยการแปรรูปชีวมวล (ปุ๋ยคอกหญ้าแห้งสาหร่ายและของเสียทางการเกษตรอื่น ๆ )

วิธีการส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการใช้อุณหภูมิสูงและน่าเสียดายที่ใช้ไม่ได้กับครัวเรือนทั่วไป อย่างไรก็ตามมีหลายวิธีในการรับไฮโดรเจนที่บ้าน

ไฮโดรเจนอิเล็กโทรไลต์

วิธีที่ประหยัดที่สุดและแพร่หลายที่สุดในการผลิตไฮโดรเจนที่บ้านคือการทำปฏิกิริยาอิเล็กโทรลิซิสของน้ำ อุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลเซอร์นั้นค่อนข้างหาซื้อได้ง่ายในตลาด ในเวลาเดียวกันในบรรดาผู้ผลิตมีทั้งยักษ์ใหญ่ที่มีชื่อเสียง (เช่นฮอนด้า) และผู้ผลิตรายย่อยจากจีนหรือประเทศ CIS และหากในกรณีของอดีตไม่มีข้อสงสัยเกี่ยวกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ให้ความสนใจผลิตภัณฑ์หลังมักถูกปฏิเสธ ในขณะเดียวกันคุณไม่ควรใส่ใจกับโฆษณาที่สดใสและมีแนวโน้มของพวกเขามากนัก ผู้ผลิตที่ไร้ยางอายไม่จำเป็นต้องประกาศว่าผลิตภัณฑ์ของเขามีคุณภาพสูงสุดดีและทนทานในตลาด อย่างไรก็ตามไม่ใช่ทุกสิ่งที่เขาพูดจะกลายเป็นความจริง โดยเฉพาะอย่างยิ่งราคาควรเป็นที่น่าตกใจเนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่สามารถถูกเกินไป ความถูกอาจบ่งบอกถึงวัสดุคุณภาพต่ำที่ใช้ในการทำงานหรือการประหยัดในการประกอบ การติดตั้งมีราคาแพงด้วยเหตุผลหนึ่ง ๆ แต่ก็เนื่องมาจากความปลอดภัยด้วย เนื่องจากไฮโดรเจนสามารถระเบิดได้การรั่วไหลอาจทำให้เกิดปัญหามากมาย ท่อที่มีคุณภาพต่ำถังเก็บน้ำรั่ว - แค่นี้ก็รับประกันการระเบิด คุณภาพของฝีมือบางครั้งอาจ "ง่อย" ได้ดังนั้นวันหนึ่งจะดีกว่าอย่า จำกัด และใช้จ่ายเงินไปกับอุปกรณ์ดีๆ

อิเล็กโทรไลเซอร์ที่ดีมีคุณภาพความกะทัดรัดและใช้งานง่าย สามารถติดตั้งได้ทุกมุมห้องและใช้น้ำประปาธรรมดาเป็นเชื้อเพลิงเพื่อให้ได้ไฮโดรเจนที่ต้องการ โดยปกติแล้วอิเล็กโทรไลเซอร์ประกอบด้วยรีฟอร์มเมอร์เซลล์เชื้อเพลิงระบบทำให้บริสุทธิ์คอมเพรสเซอร์และถังเก็บก๊าซ ไฟฟ้ามาจากแหล่งจ่ายไฟ รุ่นที่ทันสมัยที่สุดติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์เลยอุปกรณ์ดังกล่าวจะจ่ายออกอย่างรวดเร็วเนื่องจากต้นทุนขั้นต่ำในการใช้งานแม้จะคำนึงถึงต้นทุนที่ไม่น้อยที่สุดของตัวเครื่อง

ไฮโดรเจนจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร

บ่อยครั้งบนอินเทอร์เน็ตคุณสามารถค้นหาข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับโรงงานผลิตก๊าซชีวภาพได้ ประเด็นของการทำงานของพวกเขาคือมูลสัตว์ถูกบรรจุลงในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกประมวลผลที่นั่นและได้รับก๊าซมีเทนที่เอาต์พุต แน่นอนว่าไม่เพียง แต่สามารถใช้ปุ๋ยคอกเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้วัสดุที่ย่อยสลายได้ด้วย อย่างไรก็ตามปุ๋ยคอกที่สะอาดมีประสิทธิผลมากที่สุดและราคาไม่แพง จากนั้นก๊าซชีวภาพที่ได้จะถูกส่งไปตามความต้องการของฟาร์มและใช้ก๊าซธรรมชาติตามปกติ อย่างไรก็ตามวิธีการผลิตไฮโดรเจนนี้มีข้อเสียอยู่สองประการ:

• ไฮโดรเจนดังกล่าวในกระบวนการนี้เป็นเพียงผลพลอยได้เท่านั้น ในการแยกมันจำเป็นต้องมีการประมวลผลเพิ่มเติมของก๊าซที่ได้รับ ตามกฎแล้วไม่มีใครทำเช่นนี้และไฮโดรเจนก็ตายอย่างปลอดภัยในอ้อมแขนของเปลวไฟพร้อมกับมีเทน
• จำเป็นต้องมีการจัดหาวัตถุดิบอย่างต่อเนื่อง นั่นคือปุ๋ยคอกจะต้องเข้าสู่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยไม่ต้องหยุดและในปริมาณมาก เห็นได้ชัดว่าเศรษฐกิจภาคเอกชนทั่วไปจะไม่สามารถจัดหาวัตถุดิบได้อย่างต่อเนื่อง และการซื้อข้างทางก็ไม่ได้กำไร สรุป: วิธีการผลิตไฮโดรเจนนี้เหมาะสำหรับฟาร์มขนาดใหญ่ที่พร้อมให้ปริมาณดังกล่าวเท่านั้น อย่างไรก็ตามการติดตั้งดังกล่าวจะไม่ก่อให้เกิดประโยชน์เว้นแต่จะช่วยให้สามารถกำจัดขยะได้อย่างมีประโยชน์ต่อเศรษฐกิจ

นอกจากนี้ส่วนแบ่งของไฮโดรเจนที่เต้าเสียบมีสัดส่วนเพียง 2-12% ของไฮโดรเจน นั่นคือผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่เป็นก๊าซมีเทน เพื่อให้เศรษฐกิจมีไฮโดรเจนเพียงอย่างเดียวจำเป็นต้องมีวัตถุดิบจำนวนมากอย่างไม่น่าเชื่อและกำลังการผลิตขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงไม่ได้ผลกำไรแม้แต่ฟาร์มขนาดใหญ่ที่เน้นการปล่อยไฮโดรเจนโดยเฉพาะ พวกเขาจะต้องเผามันร่วมกับก๊าซมีเทนซึ่งทำในทางปฏิบัติหรือพยายามที่จะใช้ในฟาร์มเช่นกัน อย่างไรก็ตามจะต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมอีกครั้งเพื่อแยกและจัดเก็บไฮโดรเจนซึ่งหมายถึงค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม ดังนั้นโรงงานผลิตก๊าซชีวภาพจึงเป็นวิธีที่เสียเปรียบที่สุดในการผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์

ความรู้พื้นฐานของการอิเล็กโทรลิซิสแบบคลาสสิก

หลักการประสิทธิภาพของอิเล็กโทรไลเซอร์สำหรับผลิตก๊าซ h3 และ O2

แน่นอนว่าทุกคนรู้ดีว่าถ้าคุณจุ่มเล็บสองอันลงในสารละลายของเบกกิ้งโซดาแล้วใช้บวกกับเล็บหนึ่งและลบกับอีกเล็บหนึ่งไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาที่ลบและออกซิเจนที่บวก

ตอนนี้งานของเราคือการหาแนวทางดังกล่าวเพื่อให้ได้ก๊าซนี้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และใช้พลังงานไฟฟ้าให้น้อยที่สุด

บทเรียน 1. แรงดันไฟฟ้า

การสลายตัวของน้ำเริ่มต้นเมื่อใช้กับอิเล็กโทรดมากกว่า 1.8 โวลต์เล็กน้อย หากคุณใช้ 1 โวลต์กระแสจะไม่ไปและไม่ปล่อยก๊าซ แต่เมื่อแรงดันไฟฟ้าเข้าใกล้ 1.8 โวลต์กระแสจะเริ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้เรียกว่าศักย์ไฟฟ้าต่ำสุดที่อิเล็กโทรลิซิสเริ่มต้น ดังนั้นหากเราจ่ายไฟ 12 โวลต์ให้กับตะปู 2 ตัวนี้อิเล็กโทรไลเซอร์ดังกล่าวจะใช้พลังงานไฟฟ้ามากและจะมีก๊าซเพียงเล็กน้อย พลังงานทั้งหมดจะเข้าไปทำให้อิเล็กโทรไลต์ร้อนขึ้น

สำหรับ. เพื่อให้อิเล็กโทรไลเซอร์ของเราประหยัดได้จำเป็นต้องจ่ายไม่เกิน 2 โวลต์ต่อเซลล์ ดังนั้นถ้าเรามี 12 โวลต์เราแบ่งพวกมันออกเป็น 6 เซลล์และได้ 2 โวลต์ต่อกัน

และตอนนี้เราทำให้ง่ายขึ้น - เราแบ่งภาชนะออกเป็น 6 ส่วนโดยจาน - ด้วยเหตุนี้เราจึงได้รับ 6 เซลล์ที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมในแต่ละเซลล์จะมี 2 โวลต์แต่ละแผ่นภายในด้านหนึ่งจะเป็นบวกและบน อื่น ๆ - ลบ ดังนั้น - บทเรียนที่ 1 เรียนรู้ = ใช้แรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย

ตอนนี้บทเรียนที่ 2 เกี่ยวกับเศรษฐกิจ: ระยะห่างระหว่างจาน

ยิ่งระยะทางมากขึ้นความต้านทานก็จะยิ่งมากขึ้นก็จะใช้กระแสไฟฟ้ามากขึ้นเพื่อให้ได้ก๊าซหนึ่งลิตรระยะทางที่น้อยลงเราจะใช้วัตต์ต่อชั่วโมงต่อลิตรของก๊าซน้อยลง นอกจากนี้ฉันจะใช้คำนี้ - ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของอิเล็กโทรไลเซอร์ / สามารถเห็นได้จากกราฟว่ายิ่งแผ่นเปลือกโลกอยู่ใกล้กันมากเท่าไหร่แรงดันไฟฟ้าก็จะต้องผ่านกระแสเดียวกันน้อยลง และอย่างที่คุณทราบเอาต์พุตของก๊าซเป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์

การคูณแรงดันไฟฟ้าที่น้อยกว่าด้วยกระแสเราจะได้วัตต์น้อยลงสำหรับก๊าซในปริมาณเท่ากัน

ตอนนี้สำหรับบทเรียนที่ 3 พื้นที่จาน

ถ้าเราใช้ตะปู 2 ตัวและใช้กฎสองข้อแรกเราวางมันไว้ใกล้ ๆ และใช้ 2 โวลต์กับพวกมันก๊าซจะกลายเป็นขนาดเล็กมากเนื่องจากพวกมันจะผ่านกระแสน้อยมาก ลองใช้สองจานภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ตอนนี้ปริมาณกระแสและก๊าซจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนโดยตรงกับพื้นที่ของแผ่นเปลือกโลกเหล่านี้

ตอนนี้บทที่ 4: ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์

ใช้กฎ 3 ข้อแรกใช้แผ่นเหล็กขนาดใหญ่ในระยะห่างจากกันเล็กน้อยและใช้ 2 โวลต์กับพวกเขาแล้วจุ่มลงในน้ำเติมเบกกิ้งโซดาหนึ่งหยิบมือ กระแสไฟฟ้าจะไป แต่เฉื่อยมากน้ำจะร้อนขึ้น จะมีไอออนในสารละลายมากความต้านทานจะน้อยความร้อนจะลดลงและปริมาณก๊าซจะเพิ่มขึ้น

มันน่าสนใจ

ปีศาจญี่ปุ่น

พวกมันคือ - ในเทพนิยายญี่ปุ่นเรียกว่าสัตว์ประหลาดที่เป็นมนุษย์ที่ชั่วร้ายคล้ายกับปีศาจและปีศาจของคริสเตียน ...

Arachne - ลูกสาวของ Idmon

เด็กหญิง Lydian ลูกสาวของ Idmon สีม่วงจาก Colophon "อาศัยอยู่ใน Hypepah ที่ไม่มีนัยสำคัญ" เธอมีชื่อเสียงในฐานะช่างทอผ้าและช่างปักฝีมือ: ...

มนุษย์หิมะในก้อนน้ำแข็ง

รายงานที่น่าตื่นเต้นว่าบิ๊กฟุตมีอยู่จริงจัดทำโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน ตามคำบอกเล่าของพวกเขาพวกเขา ...

เทพธิดาสลาฟ

วัฒนธรรมของชาวสลาฟ - อารยันมีความโดดเด่นมา แต่ดั้งเดิมด้วยความคิดริเริ่มที่ยอดเยี่ยมซึ่งนักวิจัยทุกคนสังเกตเห็นในผลงานของพวกเขาเริ่มจาก Herodotus และ ...

บ้านในอัมสเตอร์ดัมสร้างโดยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

3D Print Canal House เป็นแลนด์มาร์คที่ไม่เหมือนใครในอัมสเตอร์ดัมตั้งอยู่ที่ Asterweg 49 Project Research & ...

มีสไตล์และมั่นคง

คุณจะเลือก บริษัท ที่จะมอบความไว้วางใจในการห่อของขวัญสำหรับคนที่รักได้อย่างไร? เป็นไปได้มากที่คุณจะถามเพื่อนของคุณ ...

Odysseus และ Alkina

โอดิสซีอุสตกอยู่ในอำนาจของลมทั้งหมด จากการตายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ของ Odysseus เทพี Athena ได้ช่วยชีวิตอีกครั้งผู้สั่งให้สายลม ...

"ที่บ้าน

ทำอิเล็กโทรไลเซอร์ด้วยมือของคุณเอง

อิเล็กโทรไลเซอร์ DIY
ราคาของอุปกรณ์ต่างประเทศที่มีราคาแพงมักจะทำให้เจ้าของฟาร์มขนาดเล็กตกใจ เมื่อเผาในอิเล็กโทรไลเซอร์ราคาไม่แพงที่มีคุณภาพไม่สูงนักหรือแม้แต่ตัดสินใจที่จะไม่เสี่ยงเลยช่างฝีมือจึงคิดที่จะสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่บ้านด้วยตัวเอง โดยทั่วไปงานนั้นเป็นไปได้ขึ้นอยู่กับการครอบครองของความรู้และทักษะบางอย่าง

ในการสร้างอิเล็กโทรไลเซอร์ของคุณเองคุณจะต้องซื้อส่วนประกอบทั้งหมดของการติดตั้งซึ่งระบุไว้ข้างต้น ยิ่งไปกว่านั้นกระบวนการไม่ได้สิ้นสุดในขั้นตอนของการสกัดน้ำมันเชื้อเพลิง ท้ายที่สุดก็ยังจำเป็นต้องแยกไฮโดรเจนออกจากออกซิเจนและไอน้ำตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีกระแสไฟฟ้าคงที่การสะสมในปริมาตรและปริมาณที่ต้องการ ด้วยเหตุนี้การคำนวณขั้นสุดท้ายจะแสดงให้เห็นว่าการประกอบเองจะไม่เสียค่าใช้จ่ายน้อยกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ซื้อมามากนัก แต่จะต้องใช้ความพยายามและเวลาอย่างไม่น่าเชื่อ และไม่มีใครรู้ว่าผลลัพธ์ที่ได้จะตรงตามความคาดหวังและรับมือกับงานในมือได้หรือไม่

การแสวงหาผลประโยชน์

หลังจากการประกอบคุณสามารถเริ่มทดสอบอุปกรณ์ได้ ในการทำเช่นนี้จะมีการติดตั้งหัวเผาจากเข็มทางการแพทย์ที่ปลายท่อและเทน้ำลงไป เติม KOH หรือ NaOH ลงในน้ำน้ำควรกลั่นหรือละลายเป็นทางเลือกสุดท้าย สารละลายอัลคาไลน์ที่มีความเข้มข้น 10% เพียงพอสำหรับอุปกรณ์ในการทำงาน

อ่านเพิ่มเติม: เตาอิฐ DIY สำหรับบ้าน

หลังจากนั้น LATR พร้อมสะพานไดโอดจะเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดตามโครงร่าง มีการติดตั้งแอมป์มิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ในวงจรเพื่อตรวจสอบการทำงาน พวกเขาเริ่มต้นด้วยแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำจากนั้นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยสังเกตการวิวัฒนาการของก๊าซ

การทำงานก่อนทำจะดีที่สุดนอกบ้าน เนื่องจากการติดตั้งอาจเกิดการระเบิดได้ควรดำเนินการทั้งหมดด้วยความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่ง

ในระหว่างการทดสอบให้สังเกตการทำงานของอุปกรณ์ หากมีเปลวไฟขนาดเล็กแสดงว่าอาจมีก๊าซในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่ำหรืออาจมีก๊าซรั่วที่ใดที่หนึ่ง หากสารละลายขุ่นมัวสกปรกต้องเปลี่ยนใหม่ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ไม่ร้อนเกินไปและน้ำไม่เดือด

ต้นทุนไฮโดรเจน

ต้นทุนไฮโดรเจน
เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนมีผลต่อต้นทุน ดังนั้นต้นทุนของไฮโดรเจนต่อ 1 กิโลกรัมที่เพิ่มขึ้นคือ:

• 130 รูเบิล - โดยวิธีอิเล็กโทรไลซิสอุณหภูมิสูงที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
• 200 รูเบิล - โดยวิธีการแปลงไฮโดรคาร์บอน
• 320 รูเบิล - โดยวิธีปฏิกิริยาทางเคมี (จากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์);
• 350 รูเบิล - โดยการสกัดจากชีวมวล
• 420 รูเบิล - โดยอิเล็กโทรลิซิส
• 700 รูเบิล - โดยวิธีการกู้คืนรีเอเจนต์

ดังนั้นจึงเห็นได้ชัดว่าวิธีการผลิตไฮโดรเจนที่ถูกที่สุดคือวิธีแรกโดยการอิเล็กโทรลิซิสที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยมีส่วนร่วมของอุณหภูมิสูง ความจริงก็คืออุณหภูมิสูงที่ NPPs เป็นผลข้างเคียงของการผลิตไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับใบเสร็จรับเงิน อย่างไรก็ตามจนถึงขณะนี้ยังไม่มีวิธีใดในการผลิตไฮโดรเจนเนื่องจากพลังงานเชื้อเพลิงสามารถเรียกคืนได้ทั้งหมด ท้ายที่สุดแม้ว่าคุณจะซื้อการติดตั้งที่ราคาไม่แพงที่สุดและในเวลาเดียวกันก็มีประสิทธิภาพแม้ว่าคุณจะไม่คำนึงถึงต้นทุนที่สูง แต่ก็ยังต้องใช้ไฟฟ้าในการสร้างไฮโดรเจน ไฟฟ้าที่ใช้จะถูกสร้างขึ้นที่สถานีในพื้นที่และส่งผ่านสายไฟ ในกรณีนี้การสูญเสียพลังงานเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

การประยุกต์ใช้ในด้านความงาม

เมื่อซื้อน้ำไฮโดรเจนสำเร็จรูปตามกฎแล้วพวกเขาจ่ายค่าบรรจุภัณฑ์ขวด สินค้าขายปลีกหายาก น้ำ "รั่ว" ไปยังรัสเซียจากญี่ปุ่นเมื่อปีก่อนเท่านั้น เมื่อกลางปีที่แล้วพวกเขาขอเงินประมาณ 350 รูเบิลสำหรับ 12 ขวด โดยพื้นฐานแล้วเครื่องสำอางจะทำด้วยน้ำนี้ ดังนั้นก๊าซจะหลุดออกไปทันทีหลังจากที่มันถูกกดทับ

โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาทำมาสก์ ในกรณีนี้แพคเกจจะเต็มไปด้วยส่วนผสมที่จำเป็นสำหรับหนึ่งแอปพลิเคชัน ผลิตภัณฑ์อยู่บนใบหน้าเป็นเวลา 15 นาที ในช่วงเวลานี้ไฮโดรเจนไม่มีเวลาที่จะหนีออกจากน้ำได้อย่างสมบูรณ์ถูกดูดซึมเข้าสู่ผิวหนังบางส่วน หน้ากากดังกล่าวมีราคาประมาณหนึ่งพันรูเบิล

มีประโยชน์ไหม

มีกำไรหรือไม่?
มีความเข้าใจผิดว่าการให้ความร้อนในบ้านด้วยเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมีค่าใช้จ่ายเพียงเพนนี ในความเป็นจริงความคิดนี้กำลังแพร่กระจายโดยผู้ผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์และโรงงานผลิตไฮโดรเจนอื่น ๆ กล่าวได้ว่าผู้ที่ได้รับประโยชน์จากความคิดเห็นดังกล่าว พวกเขาบอกว่าคุณต้องเสียเงินซื้อเครื่องจักรที่ยอดเยี่ยมนี้เพียงครั้งเดียวและใช้ชีวิตต่อไปอย่างมีความสุขและไร้กังวล อย่างไรก็ตามมันเป็นเช่นนั้นจริงเหรอ?

เราต้องคิดเพียงนาทีเพื่อทำความเข้าใจว่าในความเป็นจริงสิ่งต่างๆไม่ได้มีสีดอกกุหลาบ ประการแรกการติดตั้งเองมีราคาแพงมาก แม้ว่าคุณจะประกอบเครื่องด้วยตัวเอง แต่ต้นทุนของส่วนประกอบก็ไม่ถูกนัก นั่นคือค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูงมากและโอกาสในการชดใช้ค่าเสียหายนั้นคลุมเครือ ประการที่สองสำหรับการทำงานของอิเล็กโทรไลเซอร์จำเป็นต้องใช้น้ำประปาซึ่งไม่ฟรี และประการที่สามจำเป็นต้องพิจารณาต้นทุนไฟฟ้าในกรณีที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ทำงานบนแผงโซลาร์เซลล์

ดังนั้นจึงไม่มีประโยชน์ในการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับความต้องการในครัวเรือน บางทีหลังจากผ่านไปหนึ่งหรือสองทศวรรษเมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้ามากขึ้นการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะให้ผลกำไรมากกว่าแหล่งทางเลือกที่มีอยู่ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามจนถึงขณะนี้วิธีนี้มีราคาแพงกว่าเกือบ 4 เท่า และนี่ไม่ได้คำนึงถึงอัตราค่าไฟฟ้าและค่าน้ำสูงสุด แม้ว่าเราจะใช้ค่าเฉลี่ยและค่าต่ำสุดสำหรับรัสเซียและประเทศ CIS แต่ค่าใช้จ่ายของเชื้อเพลิงที่เกิดขึ้นนั้นสูงมากอย่างไม่สมเหตุสมผล ดังนั้นการใช้วิธีนี้ในการทำความร้อนในบ้านของคุณจะดึงดูดเฉพาะนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมที่กระตือรือร้นเพราะพืชไฮโดรเจนเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแน่นอน

ด้านลบของความร้อนในอาคารประเภทไฮโดรเจน

[รหัสโฆษณาติดหนึบ = 13532]

ในการอภิปรายเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับระบบทำความร้อนผู้คลางแคลงให้ข้อโต้แย้งที่มีน้ำหนักมาก:

1. ต้นทุนสูง: แม้ในโรงงานอิเล็กโทรลิซิสที่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่สร้างขึ้นจนถึงปัจจุบันการผลิตไฮโดรเจนต้องใช้พลังงานมากกว่าการเผาไหม้ในภายหลังถึง 2 เท่า
2. อันตรายจากการระเบิด: ผู้คนเชื่อมั่นในความสามารถของไฮโดรเจนที่จะระเบิดได้อย่างง่ายดายในระหว่างการชนของเรือเหาะฮินเดนเบิร์กซึ่งกระบอกสูบเต็มไปด้วยก๊าซนี้
3. ความซับซ้อนของกระบวนการเตรียมการ: การได้รับไฮโดรเจนจากน้ำเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของการต่อสู้ สำหรับการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพในเครื่องกำเนิดความร้อนจะต้องจ่ายด้วยแรงดันคงที่ซึ่งต้องใช้คอมเพรสเซอร์และอ่างเก็บน้ำเพิ่มเติมพร้อมตัวลด นอกจากนี้จำเป็นต้องกำจัดไอน้ำโดยต้องใช้เครื่องลดความชื้น

การติดตั้งสำหรับการสกัดไฮโดรเจนจากน้ำด้วยตัวคุณเองนั้นค่อนข้างง่าย ตามลักษณะของมันจะไม่ด้อยไปกว่าของที่ซื้อมามากนัก แต่จะเสียค่าใช้จ่ายน้อยกว่ามาก ลองพิจารณาขั้นตอนของการสร้างตามลำดับ

โครงการ (ภาพวาด)

ในการผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคุณจะต้องมีภาชนะที่ปิดสนิทซึ่งจะเต็มไปด้วยน้ำก่อนที่การผลิตไฮโดรเจนจะเริ่มขึ้น

อิเล็กโทรดที่อยู่ด้านในจะมีลักษณะเหมือนชุดเพลท (จำเป็นต้องใช้ 16 ชิ้น) โดยมีช่องว่าง 1 มม.

เพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งนี้ต้องวางตัวเว้นวรรคไนลอนระหว่างเพลต (อนุญาตให้ใช้อิเล็กทริกอื่น ๆ )

ระยะทาง 1 มม. เหมาะสมที่สุด: หากคุณเพิ่มขึ้นคุณจะต้องเพิ่มความแรงในปัจจุบัน เมื่อช่องว่างลดลงฟองก๊าซจะหนีออกมาได้ยาก เพลตจะเชื่อมต่อกับขั้วบวกและแคโทดของแหล่งจ่ายไฟ 12 โวลต์สลับกัน ในกรณีนี้จะต้องใส่เพลาซึ่งทำจากวัสดุอิเล็กทริก

เมื่อติดอิเล็กโทรดเข้ากับตัวยึดจะต้องติดที่ด้านล่างของฝาครอบตัวเครื่อง

ในการเลือกส่วนผสมของแก๊สหลอดจากหลอดหยดธรรมดาจะถูกตัดลงในฝาครอบตัวเครื่อง นอกจากนี้จะต้องเจาะอีกสองรูเพื่อให้สายไฟผ่านไป หลังจากประกอบเครื่องแล้วรูทั้งหมดในฝาปิดจะต้องปิดผนึกด้วยซิลิโคนหรือกาว

ส่วนประกอบที่สำคัญของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือซีลน้ำ ในการทำคุณจะต้องมีภาชนะขนาดเล็ก (ขวดธรรมดาจะทำ) ซึ่งคุณจะต้องเทน้ำก่อนใช้อุปกรณ์ ในฝาปิดที่ปิดสนิทคุณต้องเจาะสองรู: ในหนึ่งเราส่งท่อจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ต้องลดลงไปที่ด้านล่างสุด) และในท่อที่สอง - อีกท่อหนึ่งซึ่งส่วนผสมของก๊าซจะไหลไปยังหัวเผา . ต้องปิดช่องเปิดในฝาปิดซีลน้ำด้วย ควรเทน้ำลงในขวดโดย¾ของปริมาตร

การเลือกอิเล็กโทรด

วัสดุที่จะทำอิเล็กโทรดจะต้องมีความต้านทานไฟฟ้าต่ำและเฉื่อยทางเคมีเมื่อเทียบกับออกซิเจนและสารที่มีอยู่ในสารละลาย

หากไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่สองปฏิกิริยาทางเคมีจะเกิดขึ้นโดยการมีส่วนร่วมของอิเล็กโทรดที่เชื่อมต่อกับขั้วแคโทดซึ่งเป็นผลมาจากการที่สารละลายอิ่มตัวด้วยสารแปลกปลอม

นั่นคือเหตุผลที่ทองแดงซึ่งเป็นหนึ่งในตัวนำที่ดีที่สุดไม่สามารถใช้ในสารละลายที่เป็นน้ำได้ ขอแนะนำให้ใช้สแตนเลสแทน ความหนาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแผ่นอิเล็กโทรดที่ทำจากวัสดุนี้คือ 2 มม.

อ่านเพิ่มเติม: วิธีระบายอากาศในเล้าไก่ด้วยมือของคุณเอง

คอนเทนเนอร์

เมื่อพิจารณาถึงความเสี่ยงของการระเบิดตัวเครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรทำจากวัสดุที่ทนทานและพลาสติกที่ทนต่ออุณหภูมิสูง เหล็กตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้ดีที่สุด จำเป็นเท่านั้นที่จะต้องแยกหน้าสัมผัสของสายไฟหรือขั้วไฟฟ้ากับเคสซึ่งจะส่งผลให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร

การเพิ่มส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศด้วยไฮโดรเจนช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง ตามที่ผู้ขับขี่รถยนต์บางคนสามารถประหยัดน้ำมันได้ถึง 30%

อุปกรณ์ที่อธิบายไว้ในหัวข้อก่อนหน้านี้ถือเป็นพื้นฐานสำหรับเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนในรถยนต์ ความแตกต่างอยู่ที่การไม่มีซีลไฮดรอลิก (ไฮโดรเจนที่ได้จะถูกส่งไปยังท่อร่วมไอดีทันที) และการมีชุดควบคุม หลังจะควบคุมกระแสไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับความเร็วของเครื่องยนต์

การผลิตหน่วยดังกล่าวด้วยตนเองทำได้เฉพาะสำหรับผู้ที่มีความชำนาญในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุดังนั้นเราขอแนะนำให้ใช้ตัวเลือกที่ซื้อมา ยิ่งไปกว่านั้นหน่วยสำเร็จรูปจะทำงานทั้งหมดในการควบคุมประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนโดยไม่ต้องให้ผู้ใช้มีส่วนร่วม

องค์ประกอบของระบบสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์

สิ่งที่จำเป็นต้องใช้เป็นครั้งแรกในการเลือกค่าของความแรงปัจจุบัน (ที่เหมาะสมที่สุด) ด้วยตนเองสำหรับโหมด "ไม่ได้ใช้งาน" และ "โหลดสูงสุด" จากนั้นชุดควบคุมเองจะเปลี่ยนประสิทธิภาพของการติดตั้งภายใน ขีด จำกัด ที่ระบุ

การเชื่อมต่อทั้งหมดต้องปิดผนึกอย่างระมัดระวัง: การรั่วของไฮโดรเจนอาจทำให้เกิดไฟไหม้ได้

ที่ดีที่สุดคือตรวจสอบความหนาแน่นของโครงสร้างด้วยโฟมสบู่: หากมีการรั่วไหลจะปรากฏให้เห็นด้วยฟองอากาศที่ปรากฏและเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ร่างกายของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนรถยนต์สามารถทำจากตัวกรองก๊อกซึ่งค่อนข้างทนทาน ปริมาตรของมันมีขนาดเล็กและเพื่อให้การติดตั้งไม่จำเป็นต้องเติมบ่อยเกินไปจึงสามารถติดตั้งถังเพิ่มเติมสำหรับเก็บสต็อคของสารละลายได้ เชื่อมต่อกับภาชนะที่ใช้งานได้ด้วยท่อสองท่อ

อุปกรณ์ที่สร้างขึ้นเองตามแผนผังแสดงถึงภาชนะที่มีน้ำซึ่งมีการวางอิเล็กโทรดเพื่อเปลี่ยนน้ำให้เป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน

ในการสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวด้วยมือของคุณเองคุณจะต้อง:

1. แผ่นสแตนเลสหนา 0.5-0.7 มม. สแตนเลสยี่ห้อ 12X18H10T เหมาะ
2. แผ่น Plexiglas
3. ท่อยางสำหรับจ่ายน้ำและปล่อยก๊าซ
4. แผ่นยางกันน้ำมันหนา 3 mm.
5. แหล่งกำเนิดแรงดัน - LATR พร้อมสะพานไดโอดเพื่อรับกระแสตรง ควรให้กระแส 5-8 แอมป์

ขั้นแรกให้ตัดแผ่นสเตนเลสเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า 200x200 มม. ต้องตัดมุมบนจานเพื่อที่จะขันโครงสร้างทั้งหมดด้วยสลักเกลียว ในแต่ละแผ่นเราเจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. ที่ระยะ 3 ซม. จากด้านล่างของจานเพื่อการไหลเวียนของน้ำ นอกจากนี้ยังมีการบัดกรีลวดเข้ากับแต่ละแผ่นเพื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ

ก่อนการประกอบแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 200 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 190 มม. ทำจากยาง คุณต้องเตรียมแผ่นลูกแก้วสองแผ่นที่มีความหนา 2 ซม. และขนาด 200 × 200 มม. ในขณะที่ก่อนอื่นคุณต้องเจาะรูทั้งสี่ด้านเพื่อขันสลักเกลียว M8

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน DIY

เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซกลับเข้าไปในเครื่องกำเนิดก๊าซจำเป็นต้องทำการปิดผนึกน้ำระหว่างทางจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปยังหัวเผาหรือดีกว่าวาล์วสองตัว

การออกแบบบานเกล็ดเป็นภาชนะที่มีน้ำซึ่งท่อจะลดลงไปในน้ำจากด้านข้างของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและท่อที่ไปยังเตาจะอยู่เหนือระดับน้ำ แผนผังของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนพร้อมประตูแสดงในรูปด้านล่าง

วงจรกำเนิดไฮโดรเจนพร้อมประตูระบายน้ำ

ในอิเล็กโทรไลเซอร์ - ภาชนะที่ปิดสนิทด้วยน้ำและอิเล็กโทรดที่ลดลงเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าก๊าซจะเริ่มมีวิวัฒนาการ ผ่านท่อ 1 ไปยังประตู 1 การออกแบบของซีลน้ำถูกจัดเรียงในลักษณะดังที่เห็นได้จากรูปที่ก๊าซสามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางจากอิเล็กโทรไลเซอร์ไปยังหัวเผาเท่านั้นไม่ใช่ในทางกลับกัน

สิ่งนี้ถูกขัดขวางโดยความหนาแน่นของน้ำที่แตกต่างกันซึ่งจะต้องเอาชนะในระหว่างทางกลับ ต่อไปตามท่อ 2 ก๊าซจะเคลื่อนไปที่ประตู 2 ซึ่งมีไว้เพื่อความน่าเชื่อถือของระบบที่มากขึ้น: ถ้าทันใดนั้นด้วยเหตุผลบางประการประตูแรกไม่ทำงาน จากนั้นก๊าซจะถูกป้อนเข้าสู่หัวเผาผ่านท่อ 3 ซีลน้ำเป็นส่วนที่สำคัญมากของอุปกรณ์เนื่องจากป้องกันไม่ให้ก๊าซไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม

หากก๊าซกลับเข้าไปในอิเล็กโทรไลเซอร์อุปกรณ์อาจระเบิดได้ ดังนั้นไม่ควรใช้งานอุปกรณ์โดยไม่มีซีลน้ำไม่ว่าในกรณีใด ๆ !

ปัจจุบันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมเป็นแอปพลิเคชั่นเดียวสำหรับการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า ไม่สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนในบ้านได้และนี่คือเหตุผล ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานในระหว่างงานเปลวไฟไม่สำคัญสิ่งสำคัญคือช่างเชื่อมไม่จำเป็นต้องแบกถังหนักและซอด้วยสายยาง การทำความร้อนในบ้านเป็นอีกเรื่องหนึ่งที่ทุกบาททุกสตางค์มีค่า และที่นี่ไฮโดรเจนสูญเสียไปกับเชื้อเพลิงทุกประเภทที่มีอยู่ในปัจจุบัน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเชื่อมแบบอนุกรมมีค่าใช้จ่ายจำนวนมากเนื่องจากใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสซึ่งรวมถึงทองคำขาว คุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเองได้ แต่ประสิทธิภาพของมันจะต่ำกว่าของโรงงานด้วยซ้ำ คุณจะประสบความสำเร็จในการได้รับก๊าซที่ติดไฟได้อย่างแน่นอน แต่ก็ไม่น่าจะเพียงพอที่จะให้ความร้อนอย่างน้อยหนึ่งห้องขนาดใหญ่นับประสาทั้งบ้าน และถ้าเพียงพอคุณจะต้องจ่ายค่าไฟฟ้าที่น่าทึ่ง

ระวัง

ระวัง
หลังจากติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้วไม่ควรลืมข้อควรระวังด้านความปลอดภัย ไฮโดรเจนเป็นก๊าซที่ไม่มีกลิ่นไวไฟและระเบิดได้ดังนั้นการรั่วไหลจึงเป็นอันตรายอย่างยิ่ง เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้จำเป็นต้องตรวจสอบส่วนประกอบทั้งหมดของอิเล็กโทรไลเซอร์อย่างรอบคอบเพื่อหารอยรั่ว: ท่อปั๊มอ่างเก็บน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ที่ประกอบขึ้นเอง พวกมันอันตรายที่สุด นอกจากนี้ยังไม่ทราบว่าในที่สุดพวกเขาจะจัดหาเชื้อเพลิงคุณภาพสูงได้อย่างไร แน่นอนความเป็นไปได้ในการแต่งงานอาจสูงสำหรับรุ่นที่ซื้อโดยเฉพาะผู้ผลิตที่ไม่รู้จักหรือไม่ได้รับการยืนยัน ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าเสมอที่จะให้ความสำคัญกับผู้ผลิตอุปกรณ์นี้ที่มีราคาแพงกว่า แต่มีความน่าเชื่อถือมากกว่าด้วย ดูเหมือนโฆษณา แต่ความจริงยังคงอยู่: คุณต้องจ่ายเพิ่มเพื่อคุณภาพ แม้ว่ากฎจะไม่ได้ผลเสมอไปว่าราคาแพงกว่าจะดีกว่า เหมาะอย่างยิ่งหากผู้ซื้อทำการตัดสินใจต้องอาศัยความรู้ในด้านนี้ และที่สำคัญที่สุดคือไว้วางใจ แต่ตรวจสอบ ท้ายที่สุดแม้แต่แบรนด์ที่มีชื่อเสียงที่สุดก็สามารถสร้างการแต่งงานได้