DIY เชื้อเพลิงจากน้ำ วิธีประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเอง คุณสมบัติที่โดดเด่นของการทำความร้อนด้วยไฮโดรเจน

เจ้าของบ้านส่วนตัวหลายคนสนใจวิธีการทำความร้อนในห้องราคาถูกและสะอาด การให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจนเป็นหนึ่งในนั้น การแก้ปัญหาที่เป็นไปได้- เทคโนโลยีนี้สามารถเป็นทางเลือกที่คุ้มค่า ระบบที่ทันสมัย- เป็นไปได้หรือไม่ที่จะประกอบและติดตั้งเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวด้วยมือของคุณเอง? การติดตั้งดังกล่าวทำงานอย่างไร? ระหว่างการติดตั้งใช้อุปกรณ์อะไรบ้าง? คำตอบสำหรับคำถามดังกล่าวสามารถพบได้ในบทความนี้

ไฮโดรเจนคืออะไร?

ไฮโดรเจนเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด สารเคมีบนโลกของเรา ก๊าซไม่มีสีที่ไม่มีสารพิษ มีอยู่ในสารประกอบเกือบทั้งหมด มวลสารก็ประทานมา คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์- ในสถานะของแข็งและของเหลว ไฮโดรเจนแทบไม่มีมวล ขนาดของอะตอมนั้นเล็กที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับอะตอมอื่น องค์ประกอบทางเคมี.

สารที่ได้จากการผสมไฮโดรเจนกับอากาศโดยรอบสามารถคงคุณสมบัติของมันไว้ได้นานมากในขณะที่อยู่ในอาคาร แต่สามารถระเบิดได้หากสัมผัสกับไฟเพียงเล็กน้อย สำหรับการขนส่งและการเก็บรักษาจะใช้กระบอกสูบพิเศษที่ทำจากเหล็กอัลลอยด์

คุณสามารถผลิตเชื้อเพลิงได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุด เพื่อให้ได้มาซึ่งน้ำและไฟฟ้าธรรมดาก็เพียงพอแล้ว ปล่อยออกมาเมื่อไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ถูกใช้เพื่อให้ความร้อนในอาคาร

การติดตั้งคืออะไร?

เทคโนโลยีการสร้างออกซิเจนและไฮโดรเจนเป็นทางเลือกที่ดีเยี่ยมแทนก๊าซธรรมชาติ เฉลี่ยอุณหภูมิการเผาไหม้สามารถเท่ากับ 3,000 องศาเซลเซียส ที่จะทนต่อสิ่งนี้ อัตราสูงคุณจะต้องมีหัวเผาแบบพิเศษเพื่อเผาไฮโดรเจน

อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่าง คุณสามารถประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่ดีสำหรับทำความร้อนในบ้านส่วนตัวซึ่งช่วยให้กระบวนการแบ่งน้ำออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ นอกจากนี้ ตัวเร่งปฏิกิริยายังใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพปฏิกิริยาเคมีอีกด้วย จำเป็นต้องใช้ไปป์ไลน์จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเครื่องเขียนเพื่อสร้างเปลวไฟ หม้อไอน้ำธรรมดาสามารถใช้เป็นอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนได้ เตาไฟมีเตาซึ่งทำหน้าที่ให้ความร้อนแก่ระบบทำความร้อน

อุปกรณ์เก่าสามารถนำไปแปรรูปได้ เชื้อเพลิงไฮโดรเจน- ใน ปัญหาทางการเงินคล้ายกัน โซลูชั่นทางวิศวกรรมจะเป็นที่ยอมรับมากกว่ามากเมื่อเทียบกับการซื้อหม้อต้มใหม่ที่ผลิตในโรงงาน ในขณะเดียวกันเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวจะต้องใช้พื้นที่มากขึ้น

ตัวอย่างแรก

สำหรับการใช้งานจริงของปฏิกิริยาเมื่อรวมไฮโดรเจนกับออกซิเจน ประสิทธิภาพสูงสุดของการติดตั้งดังกล่าวคือ 80% จากการทำงานอย่างหนักของวิศวกรและการปรับปรุงจำนวนมาก ผู้ผลิตจึงสามารถเปิดตัวการติดตั้งไฮโดรเจนแห่งแรกสำหรับใช้ภายในประเทศในตลาดได้

หากต้องการเชื่อมต่อ คุณจะต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขหลายประการ ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบการเชื่อมต่อกับแหล่งของเหลว ประปาธรรมดาก็ทำได้ พลังในการติดตั้งจะเป็นตัวกำหนดปริมาณการใช้วัตถุดิบ จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อไฟฟ้าเพื่อให้สามารถอิเล็กโทรลิซิสได้ คุณภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาจะขึ้นอยู่กับรุ่นและกำลังของหม้อไอน้ำ ตัวอย่าง การติดตั้งที่มีคุณภาพเป็นเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับทำความร้อนในบ้านส่วนตัว "Star 1000"

อุปกรณ์นี้แตกต่างจากอุปกรณ์ที่ใช้เชื้อเพลิงแข็งตรงที่ใช้งานได้ปลอดภัยกว่ามาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ากระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นภายในการติดตั้งและผู้ใช้จะต้องตรวจสอบการอ่านด้วยสายตาเท่านั้น ในเวลาเดียวกันคุณควรจำไว้เสมอว่าอาจมีการรั่วไหลของส่วนผสมเชื้อเพลิงในหน่วยแบบโฮมเมด จำเป็นต้องตรวจสอบความแน่นของภาชนะก่อนเริ่มใช้งานอุปกรณ์

ความเกี่ยวข้องของการติดตั้ง

คุณสมบัติการดำเนินงานของผลิตภัณฑ์ดังกล่าวเป็นที่สนใจของผู้บริโภคทุกคน คุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวด้วยมือของคุณเอง ตัวอย่างภาพถ่ายแสดงอยู่ในบทความของเรา

อุปกรณ์ทำเองและจากโรงงานมีประสิทธิภาพแตกต่างกันอย่างมาก คุณต้องเตรียมพร้อมสำหรับความจริงที่ว่าพลังที่แท้จริงของพวกเขาจะไม่สอดคล้องกับการคำนวณ เนื่องด้วยเหตุนี้เอง การติดตั้งด้วยตนเองระบบไฮโดรเจนจะต้องดำเนินการโดยใช้หม้อไอน้ำหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากโรงงานที่ผ่านการพิสูจน์แล้ว

ลองพิจารณาดู ด้านบวก อุปกรณ์ทำความร้อนที่ใช้ไฮโดรเจน การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงไม่มีที่สิ้นสุด ในการเติมเชื้อเพลิงให้กับหม้อไอน้ำคุณต้องใช้น้ำเปล่า ปริมาณไฟฟ้าขั้นต่ำ 0.3 kW/h ก็เพียงพอแล้ว ดำเนินการตามปกติอุปกรณ์ที่มีกำลัง 27 kW คาร์บอนมอนอกไซด์ก่อให้เกิดอันตรายแก่ร่างกายขาดไปโดยสิ้นเชิง

เมื่อซื้อเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนในบ้าน แนะนำให้เลือกหม้อต้มน้ำหรืออุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่เหมาะสม การติดตั้งดังกล่าวจะต้องทำงานได้ตามปกติที่อุณหภูมิสูงซึ่งจะเกิดขึ้นได้เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

ส่วนผสมที่เกิดขึ้นจากการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเรียกว่า บุคคลไม่สามารถตรวจจับการรั่วไหลในห้องด้วยกลิ่นได้ อุณหภูมิการติดไฟสูงมาก ซึ่งหมายความว่าสารนั้นระเบิดได้ ด้วยเหตุนี้จึงควรตรวจสอบหน่วยโฮมเมดทุกเครื่องเสมอ

ข้อบกพร่อง

ต้นทุนสูงเป็นปัจจัยจำกัดหลักในการเลือกการติดตั้งจากโรงงาน เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับทำความร้อนในบ้านส่วนตัวมีจำหน่ายในราคา 50,000 รูเบิล ควรเปลี่ยนหน่วยตัวเร่งปฏิกิริยาปีละครั้ง ส่วนนี้จำเป็นในการปรับปรุงคุณภาพของหม้อไอน้ำแม้ว่าจะไม่ใช่การตั้งค่าจากโรงงานก็ตาม

คุณสมบัติหลักของพืชไฮโดรเจน

แน่นอนว่าต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัย เราต้องไม่ลืมเกี่ยวกับผลที่ตามมาที่อาจเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเคมีที่ไม่สามารถควบคุมได้ ในการจัดระเบียบการทำความร้อนในบ้านส่วนตัวด้วยไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเองคุณจะต้องมีส่วนประกอบเช่นท่อและหม้อไอน้ำ

การติดตั้งไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมในการถอดออก ความร้อนถูกปล่อยออกมาอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมี ระบบท่อรับ ไอน้ำร้อน- ระบบทำความร้อนดังกล่าวใช้ดีที่สุดสำหรับการทำความร้อนเพดาน ระบบกระดานข้างก้น และพื้นในอาคาร

ต้องใช้ท่ออะไร?

แนวโน้มพลังงานไฮโดรเจน

วิธีการปัจจุบันกำลังได้รับการพัฒนาเพื่อลดต้นทุนของการติดตั้งดังกล่าวอย่างมาก ซึ่งรวมถึงเทคโนโลยีเพื่อให้ได้ราคาถูกหรือแม้กระทั่ง ไฟฟ้าฟรี- คุณสามารถเลือกตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีกว่าสำหรับปฏิกิริยาเคมีได้ เป็นที่รู้จักมานานแล้วและใช้ในหน่วยเชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับรถยนต์ แต่กลับกลายเป็นว่ามีค่าใช้จ่ายสูงเกินไป

เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางทันสมัย ช่างเชื่อมพร้อมบูรณาการต้นทุนเชื้อเพลิงไม่มี ความสำคัญพิเศษ- นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องแก้ปัญหาการขนย้ายกระบอกสูบหนักอีกด้วย อุปกรณ์ทั้งหมดใส่ลงในกล่องขนาดเล็กน้ำหนักเบาได้อย่างง่ายดาย

วิทยาศาสตร์ก้าวหน้าไปนานแล้ว โอกาสในการปรับปรุงเทคโนโลยีเพื่อการจัดชีวิตนั้นมีให้สำหรับมนุษยชาติทุกวันนี้อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน เพียงค้นหาข้อมูลที่เกี่ยวข้องก็เพียงพอแล้ว ไม่ใช่แหล่งที่มาทั้งหมด พลังงานทางเลือกนำมาสู่การผลิตจำนวนมากในวันนี้ แต่เทคโนโลยีเหล่านี้เป็นเทคโนโลยีขั้นพื้นฐานและเรียบง่ายจนใครๆ ก็สามารถประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวด้วยมือของตนเองในโรงรถ และใช้เพื่อสร้างความมั่นใจในความเป็นอยู่ที่ดีของตนเองได้

บทสรุป

สำหรับตอนนี้ เราสามารถคาดเดาได้เฉพาะว่าเทคโนโลยีใดที่มนุษยชาติจะใช้ในวันพรุ่งนี้ แนวโน้มของพลังงานจากไฮโดรเจนได้รับการประเมินอย่างไม่มั่นใจโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคน เนื่องจากมีความเป็นไปได้ในการใช้งานเพียงเล็กน้อย แต่คุณสามารถมองสถานการณ์นี้จากอีกด้านหนึ่งได้ หากเป็นธรรมชาติของมนุษย์จะต้องพัฒนาเทคโนโลยีในการจัดเตรียม ชีวิตของตัวเองเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับพลังแห่งธรรมชาติ เราจะปฏิเสธความเป็นไปได้ในการได้รับพลังงานความร้อนอันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของไฟฟ้าและน้ำได้อย่างไร

คงเป็นเรื่องโง่ที่จะละทิ้งโอกาสเช่นนี้ หากยังหาวิธีใช้งานไม่ได้ โลกสมัยใหม่บางทีมันอาจจะดีกว่าถ้าคิดว่าเรามุ่งมั่นที่จะสร้างโลกแบบไหน? เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวและเทคโนโลยีธรรมชาติอื่น ๆ จะต้องได้รับการพัฒนาและใช้

ไฮโดรเจนมีอยู่จริง มุมมองที่สมบูรณ์แบบเชื้อเพลิง แต่ปัญหาคือมันพบได้บนโลกของเราเฉพาะในรูปของสารประกอบที่มีองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ เท่านั้น ส่วนแบ่งของสาร “บริสุทธิ์” ในบรรยากาศไม่เกิน 0.00005% เมื่อพิจารณาตามความเป็นจริงเหล่านี้แล้ว มันก็จะกลายเป็น ปัญหาเฉพาะที่เกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน พิจารณาหลักการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวคุณสมบัติการออกแบบขอบเขตการใช้งานและความเป็นไปได้ในการผลิตด้วยตนเอง

คำอธิบายและหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

มีหลายวิธีในการสกัดไฮโดรเจนจากสารอื่น ๆ ที่เราแสดงรายการที่พบบ่อยที่สุด:

1. อิเล็กโทรไลซิสเทคนิคนี้ง่ายที่สุดและสามารถนำไปใช้ที่บ้านได้ ผ่าน สารละลายน้ำที่มีเกลือกระแสไฟฟ้าตรงจะถูกส่งผ่านภายใต้อิทธิพลของปฏิกิริยาเกิดขึ้นซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยสมการต่อไปนี้: 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2 . ใน ในกรณีนี้ตัวอย่างนี้มีไว้สำหรับวิธีแก้ปัญหาเกลือในครัวธรรมดาซึ่งไม่ใช่ ตัวเลือกที่ดีที่สุดเนื่องจากคลอรีนที่ปล่อยออกมาเป็นสารพิษ โปรดทราบว่าไฮโดรเจนที่ได้จากวิธีนี้จะบริสุทธิ์ที่สุด (ประมาณ 99.9%)
2. โดยการส่งไอน้ำไปเหนือโค้กถ่านหินที่ให้ความร้อนถึงอุณหภูมิ 1,000 ° C ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวจะเกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้: H 2 O + C ⇔ CO + H 2
3. การสกัดก๊าซมีเทนโดยการแปลงไอน้ำ ( สภาพที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยา - อุณหภูมิ 1,000°C): CH 4 + H 2 O ⇔ CO + 3H 2 ตัวเลือกที่สองคือการเกิดออกซิเดชันของมีเทน: 2CH 4 + O 2 ⇔ 2CO + 4H 2
4. ในระหว่างกระบวนการแคร็ก (การกลั่นปิโตรเลียม) ไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาเป็นผลพลอยได้ โปรดทราบว่าในประเทศของเรายังคงปฏิบัติในการเผาไหม้สารนี้ที่โรงกลั่นน้ำมันบางแห่งเนื่องจากขาดอุปกรณ์ที่จำเป็นหรือมีความต้องการเพียงพอ

ตัวเลือกสุดท้ายคือตัวเลือกที่แพงที่สุดและตัวเลือกแรกคือตัวเลือกที่เข้าถึงได้มากที่สุดซึ่งเป็นตัวเลือกพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนส่วนใหญ่รวมถึงของใช้ในครัวเรือนด้วย หลักการทำงานของพวกเขาคือในกระบวนการส่งกระแสผ่านสารละลาย อิเล็กโทรดบวกจะดึงดูดไอออนลบ และอิเล็กโทรดที่มีประจุตรงกันข้ามจะดึงดูดไอออนบวก ส่งผลให้สารแตกตัว

คุณสมบัติการออกแบบและการออกแบบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

แม้ว่าในปัจจุบันจะไม่มีปัญหาในการผลิตไฮโดรเจน แต่การขนส่งและการเก็บรักษายังคงเป็นงานเร่งด่วน โมเลกุลของสารนี้มีขนาดเล็กมากจนสามารถเจาะโลหะได้ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย การจัดเก็บในรูปแบบดูดซับยังไม่ให้ผลกำไรสูง ดังนั้นส่วนใหญ่ ตัวเลือกที่ดีที่สุด– การสร้างไฮโดรเจนทันทีก่อนนำไปใช้ในวงจรการผลิต

เพื่อจุดประสงค์นี้จึงมีการผลิตโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อผลิตไฮโดรเจน ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้คืออิเล็กโทรไลเซอร์ชนิดเมมเบรน การออกแบบอุปกรณ์ดังกล่าวที่เรียบง่ายและหลักการทำงานมีดังต่อไปนี้

การกำหนด:

• A – ท่อสำหรับขจัดคลอรีน (Cl 2)
• B – การกำจัดไฮโดรเจน (H 2)
• C คือขั้วบวกที่เกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้: 2CL – →CL 2 + 2e – .
• D คือแคโทดปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นสามารถอธิบายได้ด้วยสมการต่อไปนี้: 2H 2 O + 2e – →H 2 + OH – .
• E – สารละลายของน้ำและโซเดียมคลอไรด์ (H 2 O & NaCl)
• F – เมมเบรน;
• G – สารละลายโซเดียมคลอไรด์อิ่มตัวและการเกิดโซดาไฟ (NaOH)
• H – กำจัดน้ำเกลือและโซดาไฟเจือจาง
• I – อินพุตของน้ำเกลืออิ่มตัว
• เจ – ปก

การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในครัวเรือนนั้นง่ายกว่ามาก เนื่องจากส่วนใหญ่ไม่ได้ผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์ แต่ผลิตก๊าซของบราวน์ นี่คือชื่อที่ตั้งให้กับส่วนผสมของออกซิเจนและไฮโดรเจน ตัวเลือกนี้ใช้งานได้จริงที่สุดโดยไม่จำเป็นต้องแยกไฮโดรเจนและออกซิเจน การออกแบบสามารถทำให้ง่ายขึ้นอย่างมากและราคาถูกกว่า นอกจากนี้ก๊าซที่เกิดขึ้นจะถูกเผาไหม้ในขณะที่ผลิต การเก็บและสะสมที่บ้านไม่เพียงแต่เป็นปัญหาเท่านั้น แต่ยังไม่ปลอดภัยอีกด้วย

การกำหนด:

• a – ท่อสำหรับระบายก๊าซของ Brown;
• b – ท่อร่วมน้ำเข้า;
• c – ตัวเรือนที่ปิดสนิท;
• d – บล็อกของแผ่นอิเล็กโทรด (แอโนดและแคโทด) โดยมีฉนวนติดตั้งอยู่ระหว่างนั้น
• อี – น้ำ;
• f – เซ็นเซอร์ระดับน้ำ (เชื่อมต่อกับชุดควบคุม)
• g – ตัวกรองแยกน้ำ
• h – แหล่งจ่ายไฟที่จ่ายให้กับอิเล็กโทรด;
• i – เซ็นเซอร์ความดัน (ส่งสัญญาณไปยังชุดควบคุมเมื่อถึงระดับเกณฑ์)
• เจ – วาล์วนิรภัย;
• k คือทางออกของแก๊สออกจากวาล์วนิรภัย

คุณสมบัติอุปกรณ์ดังกล่าวใช้บล็อกอิเล็กโทรด เนื่องจากไม่จำเป็นต้องแยกไฮโดรเจนและออกซิเจน ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีขนาดกะทัดรัด

การประยุกต์เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

เนื่องจากปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งและการจัดเก็บไฮโดรเจน อุปกรณ์ดังกล่าวจึงเป็นที่ต้องการในอุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องมีก๊าซนี้ตามวัฏจักรเทคโนโลยี เรามาแสดงรายการทิศทางหลักกัน:

1. การผลิตที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ไฮโดรเจนคลอไรด์
2. การผลิตเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์จรวด
3. การสร้างปุ๋ย
4. การผลิตไฮโดรเจนไนไตรด์ (แอมโมเนีย)
5. การสังเคราะห์กรดไนตริก
6. ในอุตสาหกรรมอาหาร (สำหรับการผลิตไขมันแข็งจากน้ำมันพืช)
7. การแปรรูปโลหะ (การเชื่อมและการตัด)
8. การกู้คืนโลหะ
9. การสังเคราะห์เมทิลแอลกอฮอล์
10. การผลิตกรดไฮโดรคลอริก

แม้ว่าการผลิตไฮโดรเจนในระหว่างการกลั่นน้ำมันจะมีราคาถูกกว่าการผลิตด้วยกระแสไฟฟ้าดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น แต่ปัญหาก็เกิดขึ้นกับการขนส่งก๊าซ สถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมไม่อนุญาตให้มีการก่อสร้างโรงงานผลิตสารเคมีอันตรายใกล้กับโรงกลั่นน้ำมันเสมอไป นอกจากนี้ ไฮโดรเจนที่เกิดจากอิเล็กโทรไลซิสยังสะอาดกว่าที่เกิดจากน้ำมันแตกตัวมาก ในเรื่องนี้เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนทางอุตสาหกรรมจึงมีความต้องการสูงอยู่เสมอ

ของใช้ในครัวเรือน

ยังมีการใช้ไฮโดรเจนในชีวิตประจำวันอีกด้วย ก่อนอื่นนี่คือระบบทำความร้อนอัตโนมัติ แต่นี่คือลักษณะเฉพาะบางประการ โรงงานผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์มีราคาแพงกว่าเครื่องกำเนิดก๊าซบราวน์อย่างมาก แต่เมื่อจัดระบบทำความร้อนในบ้านจำเป็นต้องคำนึงว่าอุณหภูมิการเผาไหม้ของก๊าซสีน้ำตาลนั้นสูงกว่าอุณหภูมิของมีเทนมากดังนั้นคุณจะต้องมีหม้อไอน้ำพิเศษซึ่งค่อนข้างแพงกว่าปกติ

บนอินเทอร์เน็ตคุณจะพบบทความมากมายที่เขียนว่าหม้อไอน้ำธรรมดาสามารถใช้ในการระเบิดก๊าซได้ แต่เป็นสิ่งต้องห้ามโดยเด็ดขาด ใน สถานการณ์กรณีที่ดีที่สุดพวกเขาจะล้มเหลวอย่างรวดเร็ว และอย่างเลวร้ายที่สุดก็สามารถก่อให้เกิดผลลัพธ์ที่น่าเศร้าหรือน่าเศร้าได้ มีการออกแบบพิเศษพร้อมหัวฉีดที่ทนความร้อนมากขึ้นสำหรับส่วนผสมของ Brown

ควรสังเกตว่าการทำกำไร ระบบทำความร้อนที่ใช้เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเป็นที่น่าสงสัยอย่างมากเนื่องจากประสิทธิภาพต่ำ ในระบบดังกล่าวมีการสูญเสียสองเท่า ประการแรกในระหว่างกระบวนการผลิตก๊าซ และประการที่สองเมื่อให้ความร้อนกับน้ำในหม้อไอน้ำ การต้มน้ำในหม้อต้มน้ำไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนทันทีนั้นถูกกว่า

การดำเนินการที่ขัดแย้งกันอย่างเท่าเทียมกันสำหรับ ของใช้ในครัวเรือนซึ่งน้ำมันเบนซินอุดมไปด้วยก๊าซสีน้ำตาลในระบบเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์รถยนต์เพื่อประหยัดเงิน

การกำหนด:

• ก – เครื่องกำเนิด NHO (ได้รับการยอมรับสำหรับก๊าซของบราวน์);
• b – ช่องจ่ายก๊าซไปยังห้องอบแห้ง
• c – ช่องสำหรับกำจัดไอน้ำ
• d - การส่งคืนคอนเดนเสทไปยังเครื่องกำเนิด
• e – การจ่ายก๊าซแห้งให้กับตัวกรองอากาศของระบบเชื้อเพลิง
• ฉ – เครื่องยนต์ของรถยนต์;
• g - การเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ควรสังเกตว่าในบางกรณีระบบดังกล่าวยังใช้งานได้ (หากประกอบอย่างถูกต้อง) แต่คุณจะไม่พบพารามิเตอร์ที่แน่ชัด ค่าสัมประสิทธิ์การเพิ่มพลังงาน หรือเปอร์เซ็นต์การประหยัด ข้อมูลเหล่านี้มีการเบลออย่างมากและความน่าเชื่อถือของข้อมูลยังเป็นที่น่าสงสัย อีกครั้งคำถามยังไม่ชัดเจนว่าอายุการใช้งานของเครื่องยนต์จะลดลงเท่าใด

แต่ความต้องการสร้างอุปทานบนอินเทอร์เน็ตคุณสามารถค้นหาภาพวาดโดยละเอียดของอุปกรณ์ดังกล่าวและคำแนะนำในการเชื่อมต่อได้ นอกจากนี้ยังมีโมเดลสำเร็จรูปที่ผลิตในดินแดนอาทิตย์อุทัยด้วย

ทำเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนง่ายๆ ด้วยมือของคุณเองทีละขั้นตอน

มาดูกันว่าคุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบโฮมเมดเพื่อผลิตส่วนผสมของไฮโดรเจนและออกซิเจน (HHO) ได้อย่างไร กำลังไฟไม่เพียงพอที่จะให้ความร้อนแก่บ้าน แต่สำหรับหัวเผาแก๊สสำหรับตัดโลหะ ปริมาณก๊าซที่ผลิตได้จะเพียงพอ

ข้าว. 8. แผนภาพเตาแก๊ส

การกำหนด:

• เอ – หัวฉีดหัวเผา;
• ข – หลอด;
• c – ซีลน้ำ
• ง – น้ำ;
• อี – อิเล็กโทรด;
• f – ตัวเรือนที่ปิดสนิท

ก่อนอื่น เราสร้างเครื่องอิเล็กโตรไลเซอร์ เพื่อสิ่งนี้ เราจำเป็นต้องมีภาชนะและอิเล็กโทรดที่ปิดสนิท อย่างหลังเราใช้แผ่นเหล็ก (ขนาดจะถูกเลือกโดยพลการขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพที่ต้องการ) ติดกับฐานอิเล็กทริก เราเชื่อมต่อแผ่นทั้งหมดของอิเล็กโทรดแต่ละอันเข้าด้วยกัน

เมื่ออิเล็กโทรดพร้อม จะต้องยึดไว้ในภาชนะเพื่อให้จุดเชื่อมต่อสำหรับสายไฟอยู่เหนือระดับน้ำที่คาดไว้ สายไฟจากอิเล็กโทรดไปที่แหล่งจ่ายไฟ 12 โวลต์หรือแบตเตอรี่รถยนต์

เราทำรูที่ฝาภาชนะสำหรับท่อจ่ายแก๊ส ขวดแก้วธรรมดาขนาด 1 ลิตรสามารถใช้เป็นซีลน้ำได้ เราเติมน้ำ 2/3 แล้วเชื่อมต่อเข้ากับอิเล็กโทรไลเซอร์และหัวเผา ดังแสดงในรูปที่ 8

ควรใช้เตาสำเร็จรูปเนื่องจากวัสดุบางชนิดไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิการเผาไหม้ของก๊าซสีน้ำตาลได้ เราเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของวาล์วน้ำตัวสุดท้าย

เราเติมน้ำลงในอิเล็กโทรไลเซอร์ซึ่งเติมเกลือในครัวธรรมดาลงไป

จ่ายแรงดันไฟฟ้าไปที่อิเล็กโทรดและตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์

เราคุ้นเคยกับการพิจารณามากที่สุด มุมมองที่สามารถเข้าถึงได้เชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติซึ่งสามารถลดต้นทุนได้อย่างมาก แต่ปรากฎว่ามันมีทางเลือกอื่นที่คุ้มค่า - ไฮโดรเจนที่ได้จากการแยกน้ำ เราได้รับวัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงนี้โดยไม่มีค่าใช้จ่าย และถ้าคุณสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเอง ผลกระทบทางเศรษฐกิจจะน่าทึ่งมาก ขวา?

สำหรับผู้ที่ต้องการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื้อเพลิงราคาถูกแต่มีประสิทธิภาพมากด้วยมือของตนเอง เรามีคำแนะนำโดยละเอียด เราให้คำแนะนำการใช้งานที่เหมาะสม เนื่องจากมีการเพิ่มข้อมูลที่อธิบายหลักการทำงานอย่างชัดเจน จึงมีการใช้แอปพลิเคชันภาพถ่ายและวิดีโอเกี่ยวกับตัวเลือกการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตัวใดตัวหนึ่ง

บทเรียนเคมี มัธยมกาลครั้งหนึ่งมีคำอธิบายเกี่ยวกับวิธีการรับไฮโดรเจนจากน้ำประปาธรรมดา มีแนวคิดดังกล่าวในสาขาเคมี - อิเล็กโทรไลซิส ต้องขอบคุณอิเล็กโทรไลซิสที่ทำให้สามารถผลิตไฮโดรเจนได้

ที่ง่ายที่สุด โรงงานไฮโดรเจนเป็นภาชนะที่เต็มไปด้วยน้ำ อิเล็กโทรดสองแผ่นวางอยู่ใต้ชั้นน้ำ มีการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้พวกเขา เนื่องจากน้ำเป็นตัวนำที่ดีเยี่ยม กระแสไฟฟ้ามีการสร้างหน้าสัมผัสความต้านทานต่ำระหว่างแผ่นเปลือกโลก

กระแสน้ำที่ไหลผ่านคุณสมบัติต้านทานน้ำต่ำจะส่งเสริมให้เกิดปฏิกิริยาเคมี ซึ่งส่งผลให้เกิดไฮโดรเจน

แผนภาพแสดงการติดตั้งไฮโดรเจนเชิงทดลอง ซึ่งในสมัยก่อนมีการศึกษาในชั้นเรียนเคมีของโรงเรียนมัธยมปลาย ปรากฎว่าบทเรียนเหล่านั้นไม่ได้ไม่จำเป็นสำหรับการฝึกฝนความต้องการในชีวิตประจำวันยุคใหม่

ดูเหมือนว่าทุกอย่างจะเรียบง่ายและเหลือน้อยมาก - เพื่อรวบรวมไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นเพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงาน แต่เคมีจะไม่มีวันสมบูรณ์หากไม่มีรายละเอียดอันละเอียดอ่อน นี่มันอยู่ที่นี่: หากไฮโดรเจนรวมตัวกับออกซิเจน ที่ความเข้มข้นระดับหนึ่งจะเกิดส่วนผสมที่ระเบิดได้ ประเด็นนี้เป็นหนึ่งในปรากฏการณ์สำคัญที่จำกัดความสามารถในการสร้างสถานีบ้านที่ทรงพลังเพียงพอ

การออกแบบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

ในการสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเอง พวกเขามักจะใช้รูปแบบการติดตั้งแบบคลาสสิกของ Brown เป็นพื้นฐาน อิเล็กโทรไลเซอร์กำลังปานกลางนี้ประกอบด้วยกลุ่มเซลล์ ซึ่งแต่ละเซลล์ประกอบด้วยกลุ่มของอิเล็กโทรดแบบเพลต กำลังของการติดตั้งจะถูกกำหนด มีพื้นที่ทั้งหมดพื้นผิวของอิเล็กโทรดแผ่น

เซลล์จะถูกวางไว้ในภาชนะที่มีฉนวนอย่างดี สภาพแวดล้อมภายนอก- ตัวถังมีท่อสำหรับต่อท่อจ่ายน้ำหลัก ช่องจ่ายไฮโดรเจน และแผงสัมผัสสำหรับต่อไฟฟ้า

เครื่องสร้างไฮโดรเจนที่ออกแบบตามแบบแผนของบราวน์ จากการคำนวณทั้งหมดการติดตั้งนี้ควรมีให้ครบถ้วน ครัวเรือนความอบอุ่นและแสงสว่าง คำถามอีกประการหนึ่งคือมิติและพลังใดที่จะช่วยให้ทำเช่นนี้ได้ (+)

เหนือสิ่งอื่นใดวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของ Brown ช่วยให้มีซีลน้ำและเช็ควาล์ว เนื่องจากองค์ประกอบเหล่านี้ การติดตั้งจึงได้รับการปกป้องจากการไหลย้อนกลับของไฮโดรเจน ตามโครงการนี้เป็นไปได้ในทางทฤษฎีในการประกอบการติดตั้งไฮโดรเจนเช่นเพื่อจัดระเบียบระบบทำความร้อนของบ้านในชนบท

การให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจนในบ้าน

ประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับ เครื่องทำความร้อนที่มีประสิทธิภาพที่บ้านเป็นแนวคิดที่อาจจะไม่มหัศจรรย์แต่กลับไร้ประโยชน์อย่างเห็นได้ชัด เพื่อที่จะได้รับ ปริมาณที่ต้องการไฮโดรเจนสำหรับห้องหม้อไอน้ำในบ้านคุณไม่เพียงต้องการการติดตั้งอิเล็กโทรไลซิสที่ทรงพลังเท่านั้น แต่ยังมีปริมาตรที่สำคัญอีกด้วย พลังงานไฟฟ้า.

การชดเชยค่าไฟฟ้าที่สูญเสียไปด้วยไฮโดรเจนที่ผลิตได้ที่บ้านดูเหมือนจะเป็นกระบวนการที่ไม่ลงตัว

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่ใช้งานได้จริงสำหรับใช้ในบ้าน สิ่งเดียวที่ทำให้เราเสียใจคือนี่เป็นเพียงตัวเลือกการทดลองซึ่งสามารถแสดงให้เห็นได้เพียงว่าเปลวไฟเกิดขึ้นจากประกายไฟอย่างไร

อย่างไรก็ตามความพยายามที่จะแก้ปัญหาวิธีสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับบ้านด้วยมือของคุณเองไม่ได้หยุดอยู่ และนี่คือตัวอย่างหนึ่งในตัวเลือกการทรมาน:

1. เตรียมภาชนะที่ปิดสนิทและเชื่อถือได้
2. ทำอิเล็กโทรดแบบท่อหรือแบบแผ่น
3. มีการประกอบวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟในการทำงาน
4. กำลังสร้างโมดูลเพิ่มเติมสำหรับเวิร์กสเตชัน
5. เลือกอุปกรณ์เสริม (ท่อ, สายไฟ, ตัวยึด)

โดยปกติคุณจะต้องมีชุดเครื่องมือ รวมถึงอุปกรณ์พิเศษ เช่น ออสซิลโลสโคปและเครื่องนับความถี่ เมื่อติดตั้งทุกสิ่งที่คุณต้องการแล้ว คุณสามารถดำเนินการผลิตไฮโดรเจนได้โดยตรง การติดตั้งเครื่องทำความร้อนสำหรับบ้าน

การดำเนินโครงการที่ต้องทำด้วยตัวเอง

ขั้นแรกคุณจะต้องสร้างเซลล์สร้างไฮโดรเจน เซลล์เชื้อเพลิงก็มี ขนาดน้อยกว่าเล็กน้อย มิติข้อมูลภายในความยาวและความกว้างของตัวเรือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ความสูง ขนาดของบล็อกที่มีอิเล็กโทรดคือ 2/3 ของความสูงของตัวเครื่อง

เซลล์สามารถทำจาก PCB หรือลูกแก้ว (ความหนาของผนัง 5-7 มม.) เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แผ่น textolite ห้าแผ่นจะถูกตัดให้ได้ขนาด สี่เหลี่ยมผืนผ้าติดกาวเข้าด้วยกัน (ด้วยกาวอีพ๊อกซี่) ส่วนล่างซึ่งยังคงเปิดอยู่

ที่ด้านบนของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีการเจาะรูเล็กๆ ตามจำนวนที่ต้องการสำหรับก้านของแผ่นอิเล็กโทรด รูเล็กๆ 1 รูสำหรับเซ็นเซอร์วัดระดับ และอีก 1 รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-15 มม. เพื่อปล่อยไฮโดรเจน

แผ่นอิเล็กโทรดจะถูกวางไว้ในสี่เหลี่ยม โดยที่ก้านสัมผัสจะถูกดึงออกมาทางรูของแผ่นด้านบนด้านนอกเซลล์ ติดตั้งเซ็นเซอร์ระดับน้ำที่เติมเซลล์ 80% การเปลี่ยนทั้งหมดในแผ่น textolite (ยกเว้นช่องไฮโดรเจน) จะเต็มไปด้วยกาวอีพอกซี

คุณสมบัติการออกแบบของโมดูลของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แสดงในภาพคือ รูปร่างทรงกระบอกการดำเนินการ อิเล็กโทรดของแหล่งพลังงานขนาดเล็กนี้ยังได้รับการออกแบบให้แตกต่างออกไปอีกด้วย

ช่องจ่ายไฮโดรเจนจะต้องติดตั้งข้อต่อ - ยึดให้แน่นโดยใช้ซีลหรือกาว เซลล์สร้างไฮโดรเจนที่ประกอบไว้จะถูกวางไว้ภายในตัวเครื่องหลักของอุปกรณ์ และปิดผนึกอย่างระมัดระวังตามขอบด้านบน (สามารถใช้อีพอกซีเรซินได้อีกครั้ง)

นี่เป็นกรณีที่เลือกสำหรับเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับโครงการทดลองครั้งต่อไป ดึงดูด ความคิดง่ายๆแต่ตัวเลือกนี้ไม่น่าจะเหมาะกับสถานีทรงพลังที่มีจุดประสงค์เพื่อให้ความร้อนแก่สถานที่ของบ้านส่วนตัว

แต่ก่อนที่คุณจะใส่เซลล์เข้าไปข้างใน จะต้องเตรียมตัวเรือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก่อน:

• ทำน้ำประปาบริเวณด้านล่าง
• ทำฝาปิดด้านบนด้วยตัวยึด
• เลือกวัสดุปิดผนึกที่เชื่อถือได้
• วางแผงขั้วต่อไฟฟ้าไว้บนฝาครอบ
• วางตัวสะสมไฮโดรเจนไว้บนฝา

ผลลัพธ์ควรเป็นเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่พร้อมใช้งานบางส่วนหลังจาก:

1. เซลล์เชื้อเพลิงถูกโหลดเข้าไปในตัวเครื่อง
2. อิเล็กโทรดเชื่อมต่อกับแผงขั้วต่อของฝาครอบ
3. ข้อต่อทางออกของไฮโดรเจนเชื่อมต่อกับท่อร่วมไฮโดรเจน
4. มีการติดตั้งฝาครอบบนตัวเครื่องผ่านการซีลและยึดให้แน่น

สิ่งที่เหลืออยู่คือการเชื่อมต่อน้ำและโมดูลเพิ่มเติม

อาหารเสริมเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

อุปกรณ์ทำเองสำหรับผลิตไฮโดรเจนจะต้องเสริมด้วยโมดูลเสริม ตัวอย่างเช่น โมดูลจ่ายน้ำซึ่งทำงานร่วมกับเซ็นเซอร์วัดระดับที่ติดตั้งอยู่ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ใน ในรูปแบบที่เรียบง่ายโมดูลดังกล่าวแสดงด้วยปั๊มน้ำและตัวควบคุม ปั๊มถูกควบคุมโดยตัวควบคุมตามสัญญาณเซ็นเซอร์ ขึ้นอยู่กับระดับน้ำภายในเซลล์เชื้อเพลิง

เพิ่มเติม องค์ประกอบโครงสร้างซึ่งจะต้องรวมอยู่ในการออกแบบสถานีไฮโดรเจนใด ๆ และแม้แต่สถานีทดลองด้วย เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนไม่สามารถทำงานได้หากไม่มีระบบอัตโนมัติ อุปกรณ์ควบคุม และอุปกรณ์ป้องกัน

ดังนั้นจึงควรมีอุปกรณ์ที่ควบคุมความถี่ของกระแสไฟฟ้าและระดับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับขั้วของอิเล็กโทรดการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิง อย่างน้อยที่สุด โมดูลไฟฟ้าจะต้องติดตั้งตัวปรับแรงดันไฟฟ้าและการป้องกันกระแสเกิน

ท่อร่วมไฮโดรเจนในรูปแบบที่ง่ายที่สุด ดูเหมือนท่อที่มีวาล์ว เกจวัดความดัน เช็ควาล์ว- ไฮโดรเจนถูกนำมาจากตัวสะสมผ่านเช็ควาล์ว และสามารถจ่ายให้กับผู้บริโภคได้จริง

ท่อร่วมไฮโดรเจนและเกจ อุปกรณ์วัด– ชิ้นส่วนสำคัญของการติดตั้งไฮโดรเจน ซึ่งรับประกันการจ่ายก๊าซและการควบคุมแรงดัน

แต่ในทางปฏิบัติทุกอย่างค่อนข้างซับซ้อนกว่า ไฮโดรเจน - ก๊าซระเบิดมีอุณหภูมิการเผาไหม้สูง ดังนั้นเพียงแค่นำและปั๊มไฮโดรเจนเข้าสู่ระบบ หม้อต้มน้ำร้อนเป็นเชื้อเพลิง - สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้

เกณฑ์คุณภาพการติดตั้ง

การประกอบการติดตั้งคุณภาพสูง มีประสิทธิภาพ และประสิทธิผลที่บ้านเป็นเรื่องยากมาก ตัวอย่างเช่น แม้ว่าเราจะคำนึงถึงเกณฑ์เช่นโลหะที่ใช้สร้างแผ่นอิเล็กโทรดหรือท่อ แต่ก็มีความเสี่ยงที่จะประสบปัญหาอยู่แล้ว

ความทนทานของอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะและคุณสมบัติของโลหะ แน่นอนคุณสามารถใช้สแตนเลสชนิดเดียวกันได้ แต่อายุการใช้งานขององค์ประกอบดังกล่าวจะสั้น

การล้อเลียนแผ่นอิเล็กโทรดสำหรับเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน จานถูกพรากไปจากปกติ ตัวเก็บประจุแบบแปรผันซึ่งทำจากอลูมิเนียม อิเล็กโทรดดังกล่าวจะเพียงพอสำหรับการใช้งานครึ่งชั่วโมงแม้จะเป็นส่วนหนึ่งของระบบทดลองขนาดเล็กก็ตาม

ขนาดการติดตั้งก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน จำเป็นต้องมีการคำนวณที่มีความแม่นยำสูงโดยสัมพันธ์กับกำลังไฟฟ้า คุณภาพน้ำ และพารามิเตอร์อื่นๆ ที่ต้องการ ดังนั้นหากช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรดทำงานอยู่นอกค่าที่คำนวณได้ เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนอาจไม่ทำงานเลย ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด อำนาจในการคำนวณจะน้อยลงหลายเท่า

แม้แต่หน้าตัดของเส้นลวดที่เชื่อมต่ออิเล็กโทรดกับแหล่งพลังงานก็มีความสำคัญในการออกแบบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน จริงอยู่ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการทำงานที่ปลอดภัยของอุปกรณ์ อย่างไรก็ตามควรคำนึงถึงรายละเอียดการออกแบบนี้ในการติดตั้งที่บ้านด้วย

เมื่อกลับไปสู่การทำงานที่ปลอดภัยของระบบเราไม่ควรลืมเกี่ยวกับการนำสิ่งที่เรียกว่าซีลน้ำมาใช้ในการออกแบบซึ่งจะช่วยป้องกัน การเคลื่อนไหวย้อนกลับแก๊ส.

แม้จะมีการพัฒนาจำนวนค่อนข้างน่าประทับใจก็ตาม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบโฮมเมดไฮโดรเจนจริงๆ ตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพยัง. ทุกรุ่นด้อยกว่าอุปกรณ์โรงงาน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุตสาหกรรม

ในระดับ การผลิตภาคอุตสาหกรรมเทคโนโลยีการผลิตเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน ของใช้ในครัวเรือนจะถูกฝึกฝนและพัฒนาอย่างค่อยเป็นค่อยไป ตามกฎแล้วจะมีการผลิตสถานีพลังงาน ใช้ในบ้านซึ่งมีกำลังไม่เกิน 1 กิโลวัตต์

อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในการทำงานต่อเนื่องไม่เกิน 8 ชั่วโมง วัตถุประสงค์หลักคือการจัดหาพลังงานให้กับระบบทำความร้อน

การติดตั้งเพื่อใช้งานภายในอาคารชุดก็ได้รับการพัฒนาและผลิตเช่นกัน นี่เป็นมากกว่านั้นแล้ว การออกแบบที่ทรงพลัง(5-7 กิโลวัตต์) จุดประสงค์ไม่เพียงแต่พลังงานของระบบทำความร้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการผลิตไฟฟ้าด้วย เช่น ตัวเลือกรวมกำลังได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในประเทศตะวันตกและญี่ปุ่น

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแบบรวมมีลักษณะเป็นระบบด้วย ประสิทธิภาพสูงและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำ

ตัวอย่างของสถานีที่ผลิตทางอุตสาหกรรมในชีวิตจริงที่มีกำลังสูงถึง 5 kW ในอนาคตมีการวางแผนการติดตั้งที่คล้ายกันเพื่อจัดเตรียมกระท่อมและคอนโดมิเนียม

อุตสาหกรรมของรัสเซียก็เริ่มมีส่วนร่วมในการผลิตเชื้อเพลิงประเภทนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Norilsk Nickel กำลังเชี่ยวชาญเทคโนโลยีสำหรับการผลิตการติดตั้งไฮโดรเจน รวมถึงเทคโนโลยีในครัวเรือนด้วย มีการวางแผนการใช้งานให้มากที่สุด ประเภทต่างๆเซลล์เชื้อเพลิงในกระบวนการพัฒนาและการผลิต:

• เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน
• กรดออร์โธฟอสฟอริก
• เมทานอลแลกเปลี่ยนโปรตอน
• อัลคาไลน์;
• ออกไซด์ที่เป็นของแข็ง

ในขณะเดียวกัน กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสสามารถย้อนกลับได้ ข้อเท็จจริงนี้ชี้ให้เห็นว่าเป็นไปได้ที่จะได้น้ำอุ่นอยู่แล้วโดยไม่ต้องเผาไฮโดรเจน

ดูเหมือนว่านี่เป็นอีกแนวคิดหนึ่งที่หากคุณคว้ามันมา คุณจะสามารถจุดประกายความหลงใหลครั้งใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเชื้อเพลิงสำหรับหม้อไอน้ำที่บ้านของคุณได้ฟรี

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

ทดลองที่บ้านด้วย โมเดลโฮมเมดคุณต้องเตรียมพร้อมสำหรับผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดที่สุด แต่ประสบการณ์เชิงลบก็คือประสบการณ์เช่นกัน:

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับบ้านที่ทำด้วยมือของคุณเองยังคงเป็นโครงการที่มีอยู่ในระดับความคิดเดียว ในทางปฏิบัติ โครงการที่ดำเนินการแล้วไม่มีเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแบบ DIY และเครื่องที่วางออนไลน์นั้นเป็นจินตนาการของผู้เขียนหรือตัวเลือกทางทฤษฎีล้วนๆ ดังนั้นเราจึงสามารถพึ่งพาผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมราคาแพงซึ่งสัญญาว่าจะปรากฏในอนาคตอันใกล้นี้เท่านั้น

พวกเขาใช้เพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัว วิธีทางที่แตกต่าง- แตกต่างกันทั้งในวิธีการถ่ายเทความร้อนและประเภทของตัวพาพลังงานที่ใช้ เมื่อใช้เครื่องทำน้ำร้อนจะมีหม้อไอน้ำหลายประเภทขึ้นอยู่กับประเภทของเชื้อเพลิง:

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัว

1. เชื้อเพลิงแข็ง - ใช้สำหรับการทำงาน เชื้อเพลิงแข็งซึ่งจะปล่อยความร้อนออกมาเมื่อถูกเผา
2. ไฟฟ้า - ในหม้อไอน้ำดังกล่าวความร้อนได้มาจากการแปลงไฟฟ้า
3. แก๊ส - ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาเมื่อแก๊สเผาไหม้

ถ้าเราพิจารณา หม้อต้มก๊าซจากนั้นส่วนใหญ่จะใช้ก๊าซธรรมชาติแม้ว่าจะมีแบบจำลองสำหรับก๊าซเหลวก็ตาม และเมื่อเร็ว ๆ นี้พวกเขาได้เริ่มใช้ไฮโดรเจนที่ผลิตจากน้ำใน อุปกรณ์พิเศษ– เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

หลักการทำงาน

จากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน เรารู้ว่าน้ำเมื่อสัมผัสกับกระแสไฟฟ้าจะสลายตัวเป็นสององค์ประกอบ: ไฮโดรเจนและออกซิเจน จากปรากฏการณ์นี้ จึงมีการสร้างสิ่งที่เรียกว่าเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนขึ้น อุปกรณ์นี้เป็นหน่วยที่เกิดปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าเพื่อผลิตไฮโดรเจนและออกซิเจนจากน้ำ กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำแสดงไว้ในภาพด้านล่าง

กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ

ที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะเกิดสิ่งที่ไม่ใช่ไฮโดรเจนและออกซิเจน รูปแบบบริสุทธิ์และก๊าซที่เรียกว่าบราวน์ ซึ่งตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับมันเป็นครั้งแรก เรียกอีกอย่างว่า "ก๊าซระเบิด" เพราะว่ามัน เงื่อนไขบางประการระเบิด ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อเผาก๊าซนี้ เราจะได้รับพลังงานมากกว่าที่ใช้ในการผลิตเกือบสี่เท่า

โรงงานผลิตไฮโดรเจนดังกล่าวแสดงในรูปด้านล่าง

โรงงานอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตไฮโดรเจน

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดีของการทำความร้อนประเภทนี้มีดังต่อไปนี้:

1. นี่เป็นเครื่องทำความร้อนประเภทที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากการเผาไหม้ของไฮโดรเจนในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนจะผลิตน้ำในรูปของไอน้ำ และไม่มีการปล่อยมลพิษอีกต่อไป สารอันตรายในบรรยากาศ
2. คุณสามารถเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเข้ากับ ระบบที่มีอยู่เครื่องทำน้ำร้อนของบ้านส่วนตัว
3. การติดตั้งทำงานเงียบๆ จึงไม่ต้องใช้ห้องพิเศษใดๆ

ข้อบกพร่อง:

1. ไฮโดรเจนมีอุณหภูมิการเผาไหม้สูง ซึ่งในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนอาจมีอุณหภูมิสูงถึง 3,200°C ดังนั้นหม้อไอน้ำทั่วไปจึงอาจเสียหายได้อย่างรวดเร็ว ใน อุปกรณ์ที่ทันสมัยนักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในผลลัพธ์ของการเผาไหม้ก๊าซที่อุณหภูมิ 300°C ดังนั้นจึงถือว่าปัญหาได้รับการแก้ไขในทางปฏิบัติ
2. คุณต้องระวังให้มากเมื่อทำงานกับแก๊สของบราวน์เพราะมันจะระเบิดได้ ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยใช้ต่างๆ วาล์วนิรภัยและระบบอัตโนมัติ
3. ต้องใช้น้ำกลั่นหรือน้ำที่มีฤทธิ์เป็นด่างในการทำงาน
4. ต้นทุนอุปกรณ์สูง เพื่อแก้ไขปัญหานี้ หลายคนพยายามประกอบโรงงานผลิตไฮโดรเจนด้วยมือของตนเอง

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน DIY

อุปกรณ์ทำเองในแผนผังแสดงถึงภาชนะใส่น้ำซึ่งวางอิเล็กโทรดเพื่อแปลงน้ำให้เป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน

ในการสร้างอุปกรณ์ด้วยมือของคุณเองคุณจะต้อง:

1. แผ่นโลหะสแตนเลส หนา 0.5-0.7 มม. สแตนเลสเกรด 12H18Н10Т เหมาะ
2. แผ่นลูกแก้ว
3. ท่อยางสำหรับจ่ายน้ำและกำจัดก๊าซ
4. แผ่นยางทนน้ำมันและน้ำมัน หนา 3 มม.
5. แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า - LATR พร้อมไดโอดบริดจ์ที่จะได้รับ กระแสตรง- ควรให้กระแสไฟ 5-8 แอมแปร์

ขั้นแรก แผ่นเหล็กสแตนเลสจะถูกตัดเป็นสี่เหลี่ยมขนาด 200x200 มม. ต้องตัดมุมบนแผ่นออกเพื่อยึดโครงสร้างทั้งหมดให้แน่นด้วยสลักเกลียว ในแต่ละแผ่นเราเจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. ห่างจากด้านล่างของแผ่น 3 ซม. เพื่อการไหลเวียนของน้ำ ลวดยังถูกบัดกรีเข้ากับแต่ละแผ่นเพื่อเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน

ก่อนการประกอบ แหวนยางจะถูกสร้างขึ้นโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 200 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 190 มม. คุณต้องเตรียมแผ่นลูกแก้วสองแผ่นหนา 2 ซม. และขนาด 200x200 มม. และก่อนอื่นคุณต้องเจาะรูทั้งสี่ด้านเพื่อขันสลักเกลียว M8

การประกอบเริ่มต้นดังนี้: ขั้นแรกวางแผ่นแรก จากนั้นแหวนยางที่เคลือบด้วยสารกันรั่วทั้งสองด้าน จากนั้นแผ่นถัดไปและต่อไปเรื่อยๆ จนถึงแผ่นสุดท้าย หลังจากนั้นจำเป็นต้องกระชับโครงสร้างทั้งหมดทั้งสองด้านให้แน่นโดยใช้หมุด M8 และแผ่นลูกแก้ว มีการเจาะรูในแผ่น: อันหนึ่งที่ด้านล่างเพื่อจ่ายของเหลวและอีกอันที่ด้านบนเพื่อกำจัดก๊าซ มีการใส่ข้อต่อเข้าไปที่นั่น ท่อ PVC ทางการแพทย์วางอยู่บนข้อต่อเหล่านี้ ผลลัพธ์ที่ได้ควรเป็นการออกแบบตามรูปด้านล่าง

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน DIY

เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซกลับเข้าไปในเครื่องกำเนิดแก๊สจำเป็นต้องทำการซีลน้ำระหว่างทางจากเครื่องกำเนิดไปยังเตาหรือดีกว่านั้นคือซีลสองตัว

การออกแบบชัตเตอร์นั้นเป็นภาชนะใส่น้ำซึ่งด้านเครื่องกำเนิดท่อจะถูกหย่อนลงไปในน้ำและท่อที่ไปยังหัวเผาจะอยู่เหนือระดับน้ำ แผนภาพของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนพร้อมประตูแสดงในรูปด้านล่าง

แผนผังของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนพร้อมซีลน้ำ

ในอิเล็กโทรไลเซอร์ - ภาชนะบรรจุน้ำที่ปิดสนิทและมีอิเล็กโทรดลดลง ก๊าซจะเริ่มถูกปล่อยออกมาเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า จ่ายให้กับวาล์ว 1 ผ่านท่อ 1 การออกแบบซีลน้ำได้รับการออกแบบในลักษณะที่เห็นได้จากภาพว่าก๊าซสามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางจากอิเล็กโทรไลเซอร์ไปยังหัวเผาเท่านั้นและไม่ใช่ในทางกลับกัน สิ่งนี้ถูกขัดขวางโดยความหนาแน่นของน้ำที่แตกต่างกันซึ่งจะต้องเอาชนะในระหว่างทางกลับ ถัดไปผ่านท่อ 2 ก๊าซจะเคลื่อนไปที่วาล์ว 2 ซึ่งออกแบบมาเพื่อความน่าเชื่อถือของระบบที่มากขึ้น: หากวาล์วแรกไม่ทำงานกะทันหันด้วยเหตุผลบางประการ หลังจากนั้นก๊าซจะถูกส่งไปยังเตาโดยใช้ท่อ 3 ซีลน้ำเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์เนื่องจากจะป้องกันไม่ให้ก๊าซเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม

หากก๊าซกลับเข้าไปในอิเล็กโทรไลเซอร์ อุปกรณ์อาจระเบิดได้ ดังนั้นไม่ควรใช้งานอุปกรณ์โดยไม่มีซีลกันน้ำไม่ว่าในกรณีใด!

การแสวงหาผลประโยชน์

หลังจากประกอบแล้ว คุณสามารถเริ่มทดสอบอุปกรณ์ได้ ในการทำเช่นนี้ให้ติดตั้งหัวเผาจากเข็มทางการแพทย์ที่ปลายท่อแล้วเริ่มเทน้ำ คุณต้องเติม KOH หรือ NaOH ลงในน้ำ น้ำควรเป็นน้ำกลั่นหรือน้ำละลายเป็นทางเลือกสุดท้าย ความเข้มข้น 10% เพียงพอสำหรับให้อุปกรณ์ทำงาน สารละลายอัลคาไลน์- ไม่ควรมีการรั่วซึมเมื่อเทน้ำ เป็นการดีที่สุดที่จะเป่าโครงสร้างด้วยอากาศความดันสูงถึง 1 atm ก่อนเท หากเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสามารถทนต่อแรงดันนี้ได้ คุณสามารถเติมน้ำเข้าไปได้ หากทนไม่ได้ คุณจำเป็นต้องแก้ไขรอยรั่ว

หลังจากนั้น LATR ที่มีสะพานไดโอดจะเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดตามวงจร มีการติดตั้งแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ไว้ในวงจรเพื่อตรวจสอบการทำงาน เริ่มต้นด้วยแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำแล้วเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง โดยสังเกตวิวัฒนาการของก๊าซ

จะดีกว่าที่จะดำเนินการเบื้องต้น กลางแจ้งข้างนอกบ้าน. เนื่องจากการติดตั้งเกิดการระเบิด งานทั้งหมดจึงควรดำเนินการด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง

ในระหว่างการทดสอบ ให้สังเกตการทำงานของอุปกรณ์ หากมีเปลวไฟจากเตาขนาดเล็กก็อาจมีการปล่อยก๊าซในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่ำหรืออาจมีก๊าซรั่วที่ไหนสักแห่ง หากสารละลายขุ่นหรือสกปรก จำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ นอกจากนี้ยังจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ไม่ร้อนเกินไปและน้ำไม่เดือด เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่ายกระแสไฟ และอีกอย่างหนึ่ง - เมื่อถูกความร้อนแผ่นจะมีรูปร่างผิดปกติเล็กน้อยและสามารถเกาะติดกันได้ เพื่อกำจัดสิ่งนี้คุณต้องสร้างปะเก็นยาง อาจเกิดการคายน้ำได้ - เพื่อกำจัดสิ่งนี้คุณต้องลดระดับน้ำ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าในระบบทำความร้อน

หลังจากดำเนินการทดสอบแล้ว ก็สามารถต่อการติดตั้งเข้ากับระบบได้ หม้อต้มก๊าซบ้าน. ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนหม้อไอน้ำเล็กน้อยกล่าวคือด้วยมือของคุณเองคุณต้องสร้างไอพ่นที่มีรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าโรงงานที่ออกแบบมาสำหรับก๊าซธรรมชาติ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ประกอบแล้วแสดงในรูปด้านล่าง

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแบบประกอบ

ระบบทำความร้อนของบ้านส่วนตัวจะต้องเต็มไปด้วยน้ำ เปลวไฟจากเตาสามารถละลายหม้อไอน้ำได้หากไม่มีน้ำอยู่

หลังจากนั้นพวกเขาจะควบคุมการจ่ายน้ำให้กับอุปกรณ์และเริ่มกำจัดการอุดตันในระบบทำความร้อนของบ้าน จากนั้นโดยการปรับการจ่ายน้ำและแรงดันไฟจ่าย การทำงานของหม้อไอน้ำจะถูกปรับ

เมื่อใช้งานเครื่องเพื่อ ฤดูร้อนดำเนินการทดสอบขั้นสุดท้าย ในระหว่างที่มีการแก้ไขปัญหาหลายประการ:

1. มีแก๊สเพียงพอที่จะทำให้บ้านร้อนหรือไม่? หากยังไม่เพียงพอคุณสามารถทำการติดตั้งด้วยมือของคุณเองเพื่อประสิทธิภาพที่มากขึ้น
2. หม้อต้มไฮโดรเจนทำงานได้ดีแค่ไหน กล่าวคือ หม้อต้มไฮโดรเจนจะมีอายุการใช้งานนานแค่ไหน?
3. ค่าใช้จ่ายในการทำความร้อน - คุณสามารถเก็บบันทึกประจำวันซึ่งคุณสามารถคำนวณต้นทุนการทำความร้อนและอุณหภูมิในบ้านและภายนอกในขณะที่หม้อไอน้ำทำงาน จากข้อมูลเหล่านี้ เราสามารถสรุปได้ว่าการทำความร้อนบ้านด้วยไฮโดรเจนนั้นทำกำไรได้อย่างไร

จากข้อมูลเหล่านี้ คุณสามารถเตรียมตัวสำหรับฤดูร้อนถัดไปได้อย่างละเอียดยิ่งขึ้น ระหว่างการใช้งาน คุณจะเห็นสิ่งที่ต้องปรับปรุง ซึ่งอาจจำเป็นต้องทำอุปกรณ์บางส่วนใหม่ บางทีหม้อไอน้ำเองก็จำเป็นต้องปรับปรุงและปรับปรุงให้ทันสมัยเพื่อไม่ให้ล้มเหลวอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ หากคุณวางแผนที่จะใช้อุปกรณ์นี้ในอนาคต การซื้อเครื่องกลั่นน้ำอาจสมเหตุสมผลหรือไม่

วิดีโอเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

คุณสามารถเรียนรู้วิธีสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเองโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าจากวิดีโอนี้

คำถามหลักที่หลาย ๆ คนสนใจคือความร้อนนั้นแพงหรือถูกแค่ไหน? สามารถพบได้หากคุณเก็บสถิติไว้ในช่วงฤดูร้อน นอกจากนี้จำเป็นต้องบวกต้นทุนทั้งหมด เช่น ค่าน้ำกลั่น ค่าด่าง ค่าไฟฟ้า ค่าซ่อมหม้อต้มน้ำ และค่าผลิตติดตั้ง จากนี้คุณสามารถตัดสินใจได้ว่าการทำความร้อนประเภทนี้เหมาะสมกับบ้านของคุณหรือไม่

ติดต่อกับ

ไฮโดรเจน (H2) หรือ “กำเนิดน้ำ” เป็นองค์ประกอบที่พบได้ทั่วไปในจักรวาล ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่ามีสัดส่วนเกือบ 90% ของอะตอมทั้งหมดในจักรวาล ไฮโดรเจนซึ่งให้พลังงานแก่ดวงอาทิตย์ของเราในระหว่างปฏิกิริยาฟิวชันแสนสาหัส สามารถทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงที่ดีเยี่ยมบนโลกได้ นี่เป็นเชื้อเพลิงชนิดเดียวที่ไม่เป็นอันตรายและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: เมื่อก๊าซถูกเผาไหม้จะเกิดปฏิกิริยาเคมีกับออกซิเจนและผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้จะเป็นน้ำกลั่น ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงในอุดมคติทุกประการ ซึ่งเหมาะสำหรับการทำความร้อนในบ้านด้วย นอกจากนี้ หม้อต้มน้ำร้อนด้วยแก๊สแบบธรรมดาสามารถเปลี่ยนเป็นหม้อต้มน้ำร้อนด้วยไฮโดรเจนได้ โดยมีการเปลี่ยนแปลงการออกแบบเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ปัญหาหนึ่ง: แม้จะมีความชุกของไฮโดรเจน (พวกเราเองก็มีไฮโดรเจนอยู่ครึ่งหนึ่ง) แต่ก็แทบไม่เคยพบบนโลกของเราในรูปแบบที่บริสุทธิ์เลย ก๊าซชนิดนี้ไม่มีจำหน่ายต่อสาธารณะ แล้วเราจะหาได้จากที่ไหนในปริมาณที่เพียงพอ? อินเทอร์เน็ตให้คำตอบที่ชัดเจนและแม่นยำแก่เรา: ซื้อหรือประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับทำความร้อนในบ้าน

เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์

มีเทคโนโลยีมากมายในการผลิตไฮโดรเจน เราจะพูดถึงเฉพาะผู้ที่พบ การใช้งานจริงนอกกำแพงห้องปฏิบัติการ:

• ปฏิกิริยาเคมีน้ำกับโลหะ เชื้อเพลิงคือน้ำ รีเอเจนต์คือโลหะผสมอะลูมิเนียม-แกลเลียม เซลล์เชื้อเพลิง 150 กิโลกรัมเพียงพอที่จะขับเคลื่อนรถยนต์ไฮโดรเจนระยะทาง 500 กม. จากนั้นจะต้องถอดโลหะออกและส่งไปกู้คืนซึ่งต้องสัมผัสกับอุณหภูมิสูง
• การแปลง ก๊าซธรรมชาติ, การแปรสภาพเป็นแก๊สถ่านหิน , ไพโรไลซิสไม้ เมื่อให้ความร้อนสูงกว่า 1,000 ºС จะสามารถได้รับไฮโดรเจนบริสุทธิ์จากไฮโดรคาร์บอนเพื่อให้ความร้อนในบ้าน
• อิเล็กโทรลิซิสของน้ำ อิเล็กโทรไลซิสที่อุณหภูมิสูงมีประสิทธิภาพมากกว่า
• ผลิตไฮโดรเจนจากชีวมวล วัตถุดิบอาจเป็นปุ๋ยคอก หญ้าแห้ง หญ้า สาหร่าย และของเสียทางการเกษตรอื่นๆ ก๊าซชีวภาพสามารถมีไฮโดรเจนได้ตั้งแต่ 2 ถึง 12%
• “ขยะ” ไฮโดรเจนได้มาจากขยะในครัวเรือนโดยนำไปย่อยสลายด้วยความร้อน

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่บ้าน

ดังที่เห็นได้จากส่วนที่แล้วส่วนใหญ่ กระบวนการทางเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนทางอุตสาหกรรมเกี่ยวข้องกับการสัมผัสกับอุณหภูมิสูงซึ่งเป็นปัญหาที่บ้าน พิจารณาการติดตั้งเครื่องทำความร้อนด้วยไฮโดรเจนในครัวเรือนส่วนตัว:

ไฮโดรเจนจากปุ๋ยคอก

โรงงานก๊าซชีวภาพซึ่งมีอยู่หลายแห่งในยุโรปตะวันตกเริ่มปรากฏให้เห็นในหมู่เกษตรกรในประเทศ เครื่องปฏิกรณ์ก๊าซชีวภาพแบบโฮมเมดที่ "มือบ้า" พูดถึงบนอินเทอร์เน็ตไม่ได้แยกความแตกต่างจากประสิทธิภาพการผลิตหรือความเสถียรของรุ่น การติดตั้งที่ค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพงเท่านั้นที่จะมีประสิทธิภาพหากมีการจัดหาวัตถุดิบที่มั่นคง สิ่งนี้เป็นไปไม่ได้ที่จะทำในฟาร์มส่วนตัวขนาดเล็ก แต่สามารถทำได้ในฟาร์มที่แข็งแกร่ง เกษตรกรรม- ไฮโดรเจนเป็นเพียงผลพลอยได้จากการผลิตก๊าซชีวภาพ และตามกฎแล้ว ไฮโดรเจนจะไม่แยกออกจากกันโดยการเผาพร้อมกับมีเทน แต่หากจำเป็นก็สามารถแยก H2 ออกได้

แผนภาพโรงงานก๊าซชีวภาพ เพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการผลิตก๊าซไวไฟมีความเข้มข้นจึงนำวัตถุดิบมาหมักและคนเป็นระยะๆ

ไฮโดรเจนจากน้ำ

การติดตั้งไฮโดรเจนด้วยกระแสไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนภายในบ้านเป็นทางออกเดียวที่มีอยู่สำหรับบ้านส่วนตัวในปัจจุบัน อิเล็กโทรไลเซอร์มีขนาดกะทัดรัด บำรุงรักษาง่าย และสามารถติดตั้งได้ ห้องเล็ก- วัตถุดิบในการผลิตเชื้อเพลิง - น้ำประปา- มีผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงหลายรายที่จำหน่ายเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่ใช้ในบ้านในลักษณะเดียวกันสำหรับการทำความร้อนในบ้านและการเติมน้ำมันในรถยนต์ ตัวอย่างเช่นตั้งแต่ปี 2546 ฮอนด้าได้ผลิต Home Energy Station และปัจจุบันรุ่นที่สามก็วางจำหน่ายแล้ว HES III ได้รับการติดตั้ง แผงเซลล์แสงอาทิตย์,สามารถติดตั้งในโรงรถหรือกลางแจ้งได้

Home Energy Station เป็นการติดตั้งที่มีราคาแพงมากซึ่งสามารถผลิตไฮโดรเจนได้สูงถึง 2 ตารางเมตรต่อชั่วโมงจากก๊าซธรรมชาติหรือโดยอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ สถานีประกอบด้วยนักปฏิรูป เซลล์เชื้อเพลิง,ระบบฟอกอากาศ,คอมเพรสเซอร์และถังเก็บแก๊ส ไฟฟ้าอาจมาจากโครงข่ายหรือสร้างจากแผงโซลาร์เซลล์ก็ได้

นอกเหนือจากอุปกรณ์ "ตราสินค้า" ซึ่งไม่มีใครจัดหาอย่างเป็นทางการให้กับประเทศ CIS ในปัจจุบันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า H2 ที่ผลิตโดยเพื่อนของเราในราชอาณาจักรกลางหรือเพื่อนร่วมงานทาจิกิสถานในอู่ซ่อมรถในประเทศยังได้รับการโฆษณาอย่างกว้างขวาง ระดับคุณภาพและผลผลิตแตกต่างกันไปตั้งแต่ไม่มีเลยไปจนถึงเป็นที่ยอมรับตามเงื่อนไข ผู้ขายอุปกรณ์ดังกล่าวซึ่งแตกต่างจากชาวญี่ปุ่นที่ซื่อสัตย์ไม่มากก็น้อยที่ไม่สัญญามานาจากสวรรค์ใช้เทคโนโลยีการโฆษณาที่ "สกปรก" หลอกลวงผู้ซื้อที่มีศักยภาพอย่างเปิดเผยเกี่ยวกับลักษณะของอุปกรณ์ของพวกเขาซึ่งขายในราคาที่สูงเกินจริง

โรงงานผลิตไฮโดรเจนกึ่งชั่วคราว

การทำความร้อนด้วยไฮโดรเจนแบบทำเองซึ่งเกี่ยวข้องกับการผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์ด้วยตัวเอง มีการพูดคุยกันอย่างกว้างขวางในฟอรัมออนไลน์ที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้าง สิ่งนี้เป็นไปได้และไม่ยากแม้แต่น้อยหาก เจ้าบ้านรู้พื้นฐานของวิศวกรรมไฟฟ้าและมือของเขาก็เติบโตในจุดที่ควรจะเป็น คำถามแยกต่างหากมีประสิทธิภาพและปลอดภัยเพียงใด

อีกคำถามหนึ่งก็คือการเติมน้ำมันเป็นเพียงส่วนหนึ่งของงานเท่านั้น จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการสร้างในปริมาณที่ต้องการแยกออกจากออกซิเจนและไอน้ำสร้างการสำรองและรับรองแรงดันคงที่เมื่อจ่ายให้กับเครื่องกำเนิดความร้อน

ไฮโดรเจนหนึ่งกิโลกรัมราคาเท่าไหร่?

ต้นทุนเฉลี่ยของไฮโดรเจน 1 กิโลกรัม ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีสำหรับการผลิต ตามข้อมูลจากห้องปฏิบัติการ INEEL มีดังนี้:

• ปฏิกิริยาเคมี - 700 รูเบิล ด้วย วิธีการมาตรฐานการฟื้นตัวของรีเอเจนต์และ 320 - เมื่อใช้พลังงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
• กระแสไฟฟ้าจาก เครือข่ายอุตสาหกรรม- 420 รูเบิล ข้อมูลนี้ใช้ได้กับอิเล็กโตรไลเซอร์ที่มีความสมดุลแบบ "แบรนด์" สำหรับสินค้าหัตถกรรมมีตัวชี้วัดต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด
• ผลิตจากชีวมวล - 350 รูเบิล
• การแปลงไฮโดรคาร์บอน - 200 รูเบิล
• อิเล็กโทรไลซิสที่อุณหภูมิสูงที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ - 130 รูเบิล

จากตัวเลขเหล่านี้ เห็นได้ชัดว่าวิธีที่ถูกที่สุดในการผลิตไฮโดรเจนคือ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งมีทรัพยากรที่สำคัญอยู่ ความร้อนเป็นผลพลอยได้จากการผลิตหลัก พลังงานไฮโดรเจนจากแหล่งหมุนเวียนก็ไม่ได้จ่ายผลตอบแทนให้กับตัวเองเช่นกัน ค่าใช้จ่ายที่สูงอุปกรณ์. แล้วระบบทำความร้อนในบ้านด้วยไฮโดรเจนจากการติดตั้งแบบกะทัดรัดล่ะ? คุณต้องเข้าใจว่ากฎการอนุรักษ์พลังงานไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ ในการที่จะแยก H2 ออกจากอิเล็กโทรไลเซอร์ จะต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนหนึ่งไป เพื่อให้ได้มาซึ่งเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกเผาที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนหรือพลังงานที่ถูกสร้างขึ้นโดยโรงไฟฟ้าพลังน้ำ จากนั้นไฟฟ้าก็ถูกส่งผ่านสายไฟ ในทุกขั้นตอนของกระบวนการ จะเกิดการสูญเสียอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และปริมาณพลังงานความร้อนที่อาจเกิดขึ้นที่จุดสิ้นสุดจะต่ำกว่าจุดเริ่มต้น

การทำความร้อนบ้านด้วยไฮโดรเจนมีประโยชน์หรือไม่?

ผู้ขายเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนขนาดกะทัดรัดโน้มน้าวผู้ซื้อว่าการทำความร้อนบ้านด้วยไฮโดรเจนนั้นมีราคาถูกอย่างไม่น่าเชื่อ สมมุติว่านี่ทำกำไรได้มากกว่าการทำความร้อนด้วยแก๊สด้วยซ้ำ พวกเขาบอกว่าน้ำที่เทลงในการติดตั้งไม่มีค่าใช้จ่ายใด ๆ และพวกเขาก็เงียบเกี่ยวกับค่าใช้จ่ายอื่น ๆ คำสัญญาดังกล่าวมีผลอย่างมหัศจรรย์ต่อพลเมืองของเราบางคนที่รักของสมนาคุณ แต่อย่าเป็นเหมือนพิน็อกคิโอ และก่อนที่จะก้าวเข้าสู่ดินแดนแห่งความโง่เขลา เรามาดูกันว่าการให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจนที่บ้านมีค่าใช้จ่ายเท่าใด

ราคาขายเฉลี่ยของก๊าซธรรมชาติสำหรับประชากรที่ใช้ทำความร้อนและผลิตไฟฟ้าคือ 4.76 รูเบิล/ลบ.ม. 1 m3 มี 0.712 กก. ดังนั้นก๊าซธรรมชาติ 1 กิโลกรัมจึงมีราคา 6.68 รูเบิล ค่าความร้อนเฉลี่ยของก๊าซธรรมชาติคือ 50,000 กิโลจูล/กก. สำหรับไฮโดรเจนจะสูงกว่ามาก 140,000 กิโลจูล/กก. นั่นคือเพื่อให้ได้พลังงานความร้อนจำนวนเท่ากับที่เกิดจากการเผาไหม้ของไฮโดรเจน 1 กิโลกรัมจะต้องใช้ก๊าซธรรมชาติ 2.8 กิโลกรัม ราคาของมันคือ 13.32 รูเบิล ทีนี้ลองเปรียบเทียบราคาพลังงานความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้ไฮโดรเจน 1 กิโลกรัมที่ได้รับในอิเล็กโทรไลเซอร์ของโรงงานที่ดีและจากก๊าซธรรมชาติ 2.8 กิโลกรัม: 420 รูเบิลต่อ 13.32 ความแตกต่างมันมหึมาจริงๆ 31.5 เท่า! แม้จะเปรียบเทียบกับเครื่องทำความร้อนแบบดั้งเดิมที่แพงที่สุด - ไฟฟ้า แต่ไฮโดรเจนก็ไม่สามารถเข้าใกล้คู่แข่งได้ แต่ก็มีราคาสูงกว่าถึง 4 เท่า! ไฟฟ้าที่จะใช้กับการทำงานของอิเล็กโทรไลเซอร์นั้นดีกว่าที่จะใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ให้ความร้อน

เกี่ยวกับแนวโน้ม พลังงานไฮโดรเจนแล้วมันก็มีอยู่จริง แต่ความสำเร็จนั้นเกี่ยวข้องกับการมีความหวัง เทคโนโลยีอุตสาหกรรมซึ่งยังไม่ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้น เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนในครัวเรือนและรถยนต์ไฮโดรเจนจะไม่ทำกำไรอย่างแน่นอนในทศวรรษหน้าเป็นอย่างน้อย การใช้งานอย่างจำกัดในบางประเทศนั้นเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อได้รับการอุดหนุนจากรัฐบาลจำนวนมากซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการทดลองด้านสิ่งแวดล้อม

Memento mori - คำไม่กี่คำเกี่ยวกับข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

ไฮโดรเจนเป็นก๊าซไวไฟและระเบิดได้ ขณะเดียวกันก็ไม่มีกลิ่นและสามารถใช้ตรวจจับการรั่วไหลได้โดยไม่ต้อง อุปกรณ์พิเศษเป็นไปไม่ได้. จัดการดังกล่าว ดูอันตรายน้ำมันเชื้อเพลิงต้องมีมาตรการความปลอดภัยพิเศษ มีความจำเป็นต้องตรวจสอบความแน่นของท่อเป็นระยะ ถังเก็บความสามารถในการให้บริการ วาล์วปิด- เครื่องกำเนิด H2 ไม่ใช่อุปกรณ์ธรรมดาอย่างที่คิดจากวิดีโอสั้น ๆ นี่เป็นระเบิดที่อาจจะทำให้บ้านของคุณพังทลาย การแปลงหม้อต้มน้ำร้อนด้วยแก๊สเป็นไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเองก็เป็นอันตรายเช่นกัน

หม้อต้มน้ำร้อนไฮโดรเจนแบบโฮมเมด ซึ่งดัดแปลงมาจากหม้อต้มไม้เก่า และเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับทำความร้อนในบ้าน ประกอบอยู่บนเข่าและไม่ปลอดภัย ผู้เขียนวิดีโอพูดถึงประสิทธิภาพพิเศษของการติดตั้งโดยไม่ต้องให้ตัวเลขใด ๆ และเสนอให้สั่งซื้อสิ่งที่คล้ายกันในราคาที่สมเหตุสมผล

หักล้างความเชื่อผิดๆ เกี่ยวกับประสิทธิภาพของหม้อต้มไฮโดรเจน

หากการคำนวณทางเศรษฐศาสตร์ไม่ทำให้คุณมั่นใจ แต่คุณยังตัดสินใจทดลองหัวข้อนี้อยู่ การให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจนเราขอแนะนำอย่างยิ่งให้คุณอย่าทำกิจกรรมสมัครเล่น แต่เชิญผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์ในกิจกรรมนี้ด้วยค่าใช้จ่ายของคุณเอง อย่างไรก็ตามในประเทศของเรามีน้อยมาก