Зміст:
- Трохи теорії
- Доцільність отримання газу Брауна
- Як отримати водень в домашніх умовах?
- Висновок
Піти від спалювання викопних вуглеводнів і отримати дешевий альтернативний джерело енергії було і залишається мрією багатьох підприємливих людей. Та й хто з домовласників не хотів би отримати подібний джерело в своє розпорядження, щоб з мінімальними витратами обігрівати своє житло? Один з таких джерел – так званий газ Брауна, одержуваний зі звичайної води. Але як його добути і наскільки він дешевий – питання, відповіді на які можна знайти в даному матеріалі.
Трохи теорії
Необхідно відзначити, що резонансне розкладання води в газ Брауна – зовсім не міф, а реальний хімічний процес, покликаний виділяти газоподібне пальне з води. Цей газ отримав своє ім’я на честь винахідника, який першим спробував вивести цю технологію за межі експериментів. Інша назва, яка існує в інтернеті – гримучий газ (гіпотетична формула ННО).
Горючий газ Брауна – це не що інше, як суміш вільного водню і кисню, що виділяється з води шляхом електролітичної реакції.
Вода, чию хімічну формулу (Н2О) знають навіть діти, — це водень, який повністю окислен. Окремо дані хімічні елементи вельми активні, водень добре горить і вважається енергоносієм, а кисень підтримує горіння. Ось чому розщепити воду, чия ціна – копійки, на такі корисні складові стало дуже популярною ідеєю.
В результаті працями різних людей на світ з’явився генератор для отримання газу – електролізер. Глибоко не вдаючись у тонкощі процесу, зазначимо, що вищезазначений апарат методом електролізу виділяє з води газ Брауна, а точніше, суміш кисню з воднем. Для цього через занурені в ємність з водою електроди пропускається струм оптимальної частоти. Отриманий газ накопичується під водяним затвором і при досягненні певного тиску виходить за трубці назовні і може бути використаний в різних цілях.
Доцільність отримання газу Брауна
Генератори газу Брауна, чий принцип роботи описано вище, знайшли своє практичне застосування в 2 сферах:
- виробництво водневого палива для автомобілів;
- газополум’яні роботи (зварювання і паяння металів).
Їздити з електролізером на борту автомобіль не може, оскільки йому потрібне зовнішнє джерело електроенергії. Штатної батареї вистачає ненадовго, бо на отримання газу Брауна необхідно витратити більше енергії, ніж віддає саме паливо при спалюванні. Тому компанії, серйозно розробляють тему водневого пального на авто, впровадили схему заправки машин паливом, одержаними з окремого генератора.
Зі зварюванням та паянням металів справа йде краще, водневі пальника використовуються на багатьох виробництвах Західної Європи. Так як температура горіння газу Брауна (2235 °C) нижче, ніж ацетилену (2620 °C), а продуктом спалювання є водяна пара, то багато заходи щодо екологічної безпеки стали зайвими. Промислові генератори газу, що при цьому використовуються, досить дороги, оскільки для підвищення ефективності в них застосовуються каталізатори з рідкісних елементів, у тому числі платини.
Менеджери однієї з британських виробничих компаній підрахували, що загальна вартість виділення та використання газу Брауна дорівнює витратам на закупівлю і доставку ацетилену. Тільки спалювання водню безпечніше і екологічніше. Інша справа, що на його отримання витрачається електроенергія, здобута шляхом спалювання тих же вуглеводнів.
На даний момент опалення газом Брауна вкрай неефективно, тому що енергії на виробництво пального витрачається більше, ніж виходить при його згорянні. Існуючі електролізери поки що не в змозі забезпечити високий вихід палива при малих витратах. Щоб у цьому переконатися, варто подивитися відео:
На другій хвилині відзнятого матеріалу чітко видно показання приладів генератора при працюючій водневої пальнику. Напруга – 250 В, сила струму – 14 А, відповідно, споживана потужність апарата становить 250 х 14 = 3500 Вт або 3.5 кВт. А тепер питання: чи зможе такий факел нагріти воду для обігріву кімнати площею хоча б 30 м2? Навіть візуально помітно, що ні. А простий електричний котел потужністю 3.5 кВт легко обігріє приміщення до 40 м2.
Висновок: Горючий газ Брауна в домашніх умовах не може зрівнятися з опалення з звичайними електричними нагрівачами. Занадто багато енергії йде на його виділення з води, а значить, використовувати його для обігріву – недоцільно. Самостійним отриманням водню можна займатися як хобі або в якості експерименту.
Як отримати водень в домашніх умовах?
На просторах інтернету легко можна відшукати креслення і схеми найрізноманітніших саморобних установок, що дозволяють виділяти з води газ Брауна. Якщо відфільтрувати інформаційний сміття, що відноситься до цієї теми, то з’ясується, що у себе вдома ви зможете отримати водень двома шляхами. Перший – це придбати готовий електролізер, такі вже є у продажу. Одна біда – ціна занадто висока, а величина ККД невідома.
Купуючи водневий генератор, треба розуміти, що він не стане панацеєю в плані опалення. Ціна обладнання і споживаної електроенергії вийде вище, ніж простий електричний нагрів води, так що про окупності мови не йде.
Можна в якості експерименту зробити генератор газу Брауна своїми руками, дозволяє виділити невелику кількість пального. Використовувати його для обігріву будівлі навряд чи вийде, а от на харчування невеликий пальники для плавлення металу цілком може вистачити. Для початку треба виготовити електролізер, що представляє собою ємність з водою, куди занурені електроди. Чим більше площа поверхні електродів, тим вище продуктивність установки. Підійдуть сталеві пластини довільного розміру, прикріплені до основи з діелектрика. Робоча схема апарату показана на малюнку:
Електроди опускаються в герметично закриту ємність з водою, куди для поліпшення реакції додано звичайна сіль. Через кришку виводиться трубка для газу, що йде на другий посудину, є водяним затвором, він наповнюється водою на 2/3.
Друга трубка, виходить з цієї ємкості, підключається до пальника. Напруга на електроди краще подавати з допомогою автотрансформатора, контролюючи його величину мультиметром. Як зібрати міні-генератор газу Брауна своїми руками, показано на відео:
Увага! Якщо вам вдалося домогтися скільки-небудь значної продуктивності установки, пальник до трубки слід підключати через зворотний клапан, щоб уникнути зворотного удару і вибуху.
Висновок
На даний момент не існує недорогого і одночасно високоефективного обладнання для отримання газу Брауна з води. Поки що першість в опаленні залишається за вуглеводнями, але технології продовжують удосконалюватися і не виключено, що скоро водневі генератори стануть гідно конкурувати з традиційними джерелами теплової енергії.