Водород – это самое распространенное и дешевое топливо, под которое можно перестроить любой теплогенерирующий агрегат. Поэтому «для полного счастья» нам остается лишь разобраться, как сделать генератор водорода своими руками, чем мы и займемся ниже по тексту.
Как добывают водород?
- С помощью каталитической конверсии или парового риформинга «классического» топлива – угля или газа. Из базовых продуктов выделяют легкие углеводы, которые используются в качестве сырья для производства водорода. Себестоимость килограмма конечного продукта доходит до 2,5 $, что очень неплохо. Однако для реализации такой технологии вам придется купить целый химический завод.
- С помощью термохимической обработки любой биомассы. Содержащее углеводы сырье погружают в лишенную кислорода среду и нагревают до температуры 500-800 градусов Цельсия, «вытапливая» целый ряд химических веществ – от водорода до углекислого газа. Себестоимость такого водорода доходит до 5,5 $ за килограмм, однако в бытовых условиях эта технология труднореализуема.
- С помощью биохимической обработки биомассы. Сырье нагревают до 30 градусов Цельсия и «заражают» колонией бактерий, которые «питаются» углеводами и выделяют водород. Такая технология обеспечивает себестоимость топлива на уровне 2-5 $ за килограмм, попутно избавляя домохозяйство от органического мусора. Однако на данном этапе развития технологии биоводород можно получить только в лабораторных условиях.
- С помощью классического электролиза – расщепления молекул воды электрическим током. С помощью электролиза мы можем получить водород из дистиллированной или обычной воды, затратив до 5-6 $ на производство килограмма топлива. Да, это дорого, но кустарный аппарат для производства водорода или маломощный генератор топлива промышленного типа можно построить только на основе такой технологии.
Промышленные генераторы водорода
Газовые генераторы серии ГВЧ-А
- Производящие газ высокой чистоты для лабораторных целей.
- Самый мощный в серии генератор водорода – ГВЧ 36 А – производит не менее 36 литров газа в час, расходуя дистиллированную воду.
- В качестве источника топлива этот прибор бесперспективен. Он тратит слишком много воды и производит слишком «чистый» газ, а не пригодную для питания котла смесь кислорода и водорода.
Третья модель Home Energy Station компаний Honda и Plug Power
- Вырабатывает 5 кВт электроэнергии и до 2 м3 час водорода,
- Использует фотоэлектрические элементы и технологию риформинга природного газа.
- Однако такая энергетическая установка входит в комплект поставки автомобиля Honda FCX и производит топливо только для этого транспортного средства, продаваемого только в Японии.
Отечественные генераторы водорода для отопления дома STAR-2000 и STAR-4000
- Вырабатывающие от 2 до 4 м3 топлива в час
- При этом модель STAR-2000 потребляет всего 600 кВт электроэнергии в месяц, отапливая строение общей площадью до 250 квадратных метров.
- Модель STAR-4000 потребляет 1200-1800 кВт электроэнергии в месяц, генерируя топливо для обогрева дома площадью до 500 квадратных метров.
- Стоимость STAR-2000 – 230 тысяч рублей.
- Цена генератора водорода STAR-4000 – 460 000 рублей.
Из вышерассмотренных моделей самой перспективной установкой для генерации топлива является модель STAR-4000.
Однако генераторы STAR выпускаются лишь мелкосерийными партиями. Поэтому некоторые умельцы готовы потратить свое время на конструирование самодельного электролизера.
Самодельный генератор водорода HHO типа
Если у вас нет 4500-5000 $ на Home Energy Station или 260 тысяч рублей на STAR-2000, то вам придется собрать собственный генератор водорода, используя самую простую технологию производства этого газа – электролиз. Задействовав этот процесс, мы получим ННО-газ – смесь кислорода и водорода, которую можно использовать в роли топлива для котла.
Для строительства генератора ННО газа нам понадобься следующие инструменты и материалы:
- Банка на 0,5 литра – корпус будущего генератора.
- Стальные лезвия и пластмассовая линейка – основа топливной ячейки.
- Литровая пластиковая бутылка – заготовка для гидравлического затвора.
- Трубки от капельниц – трубопроводы генератора.
- 12-вольтовый аккумулятор или адаптер на 12 В и 2А.
- Медные провода – основа токопроводящей линии.
- Клеевой пистолет – средство для фиксации и герметизации узлов и деталей.
- Вода и поваренная соль – основа для производства водорода.
Схема сборки самодельного ННО — генератора выглядит следующим образом:
- Вначале подготавливаем основу для топливного элемента, нарезая линейку с шагом 3-4 миллиметра и фиксируя в прорезях бритвенные лезвия. Общая длина этого «частокола» – 10-15 сантиметров.
- Между лезвиями, с помощью клеящего пистолета, формируем ножки-диэлектрики, фиксируя перпендикулярное положение элементов топливной ячейки.
- Частокол лезвий разбивают на четные и нечетные элементы, соединяя те и другие медными проводами в две электрические цепи. Изоляцию проводов выполняют с помощью того же клеевого пистолета.
- Топливную ячейку помещают в банку, залив в нее воду с солью (1-2 ложки на 0,5 литра жидкости).
- В крышке банки прорезают два отверстия для проводов ячейки и еще одно отверстие для трубопровода из капельницы, по которому пойдет водород. После этого крышку надевают на горловину банки, вставив провода и шланг для сбора водорода.
- Свободный конец топливного шланга вводят в литровую бутылку, опустив к самому дну емкости. Для ввода используется перфорация в крышке.
- В бутылку наливают воду, а в ее крышке делают еще одно отверстие, куда вставляют еще одну трубку из-под капельницы.
- Конец второй трубки – топливопровода подключают к котлу или иному потребителю.
В финале к медным проводам подключают аккумулятор или адаптер, после чего из соляного раствора в банке начинает выделяться кислородно-водородная смесь, направляемая по первому топливопроводу в гидравлический затвор.
Пройдя сквозь толщу воды, топливная смесь очищается от примесей и подается по второму топливопроводу к потребителю.
