Comment fabriquer un générateur d'hydrogène pour votre maison de vos propres mains: conseils pratiques pour la fabrication et l'installation

Nous sommes habitués à considérer le gaz naturel comme le type de carburant le plus abordable. Mais il s'avère qu'il a une alternative valable - l'hydrogène obtenu en divisant l'eau. Le matériau de départ pour la production de ce carburant est généralement gratuit. Et si vous fabriquez également un générateur d'hydrogène de vos propres mains, les économies seront tout simplement incroyables. Non?

Nous sommes prêts à partager avec vous des informations précieuses sur les options et les règles de montage d'une installation technique conçue pour la production d'hydrogène. L'étude de l'article présenté à votre attention deviendra une garantie de fabrication d'un appareil fonctionnant parfaitement.

Ceux qui souhaitent construire de leurs propres mains un générateur de carburant bon marché mais très productif, nous proposons des instructions détaillées. Nous donnons des recommandations pour un fonctionnement compétent. Comme ajouts informatifs qui expliquent clairement le principe d'action, des applications photo et des vidéos ont été utilisées.

Méthodes de production d'hydrogène

Les cours de chimie du secondaire ont donné une explication sur la façon d'obtenir l'hydrogène de l'eau ordinaire qui coule d'un robinet. Il y a une telle chose dans le domaine chimique - l'électrolyse. C'est grâce à l'électrolyse qu'il est possible de produire de l'hydrogène.

L'installation d'hydrogène la plus simple est une sorte de réservoir rempli d'eau. Sous la couche d'eau se trouvent deux électrodes à plaques. Un courant électrique leur est fourni. L'eau étant un excellent conducteur de courant électrique, un contact à faible résistance s'établit entre les plaques.

Le courant traversant la faible résistance à l'eau contribue à la formation d'une réaction chimique, à la suite de laquelle de l'hydrogène est formé.

Le schéma de l'installation expérimentale d'hydrogène, qui était autrefois étudiée dans un programme de lycée dans des cours de chimie. Il s'avère que, pour la pratique des besoins quotidiens modernes, ces leçons n'étaient pas superflues.

Il semblerait que tout est simple et qu'il en reste encore un peu - recueillir l'hydrogène formé afin de l'utiliser comme ingénieur en énergie. Mais en chimie, il ne se passe jamais de détails subtils.

Il en est ainsi: si l'hydrogène se combine avec l'oxygène, un mélange explosif se forme à une certaine concentration. Ce moment est l'un des phénomènes critiques qui limite la capacité de construire des stations d'accueil suffisamment puissantes.

Conception de générateur d'hydrogène

Pour la construction de générateurs d'hydrogène de leurs propres mains, ils prennent généralement le schéma d'installation Brown classique comme base. Un tel électrolyseur de puissance moyenne se compose d'un groupe de cellules, chacune contenant un groupe d'électrodes à plaques. La puissance de l'installation est déterminée par la surface totale des électrodes en plaque.

Les cellules sont placées à l'intérieur d'un réservoir bien isolé de l'environnement extérieur. Des tuyaux pour connecter une conduite d'eau, une sortie d'hydrogène, ainsi qu'un panneau de contact pour connecter l'électricité sont affichés sur le corps du réservoir.

L'appareil de génération d'hydrogène, conçu selon le schéma de Brown. Selon tous les calculs, cette installation devrait fournir entièrement au ménage chaleur et lumière. Une autre question est de savoir quelles dimensions et capacités permettront de le faire (+)

Le circuit générateur Brown, entre autres, prévoit un volet d'eau et un clapet anti-retour. Grâce à ces éléments, l'installation est protégée contre le retour d'hydrogène. Selon ce schéma, l'assemblage d'une usine d'hydrogène est théoriquement possible, par exemple, pour organiser le chauffage d'une maison de campagne.

Chauffage à l'hydrogène dans la maison

Assembler un générateur d'hydrogène pour un chauffage domestique efficace n'est pas une idée fantastique, mais évidemment extrêmement peu rentable. Afin d'obtenir la quantité requise d'hydrogène pour une chaufferie domestique, vous aurez besoin non seulement d'une unité d'électrolyse puissante, mais également d'une quantité importante d'énergie électrique.

La compensation de l'électricité consommée avec de l'hydrogène obtenu à domicile est considérée comme un processus irrationnel.

Un générateur d'hydrogène domestique réel. La seule chose qui dérange est juste une version expérimentale, qui peut seulement montrer comment une flamme naît d'une étincelle

Cependant, les tentatives pour résoudre le problème de la fabrication d'un générateur d'hydrogène pour une maison de vos propres mains ne s'arrêtent pas. Avec le principe de fonctionnement et l'appareil de l'un des modèles testés en pratique chaudière à hydrogène Présente l'article, que nous vous recommandons de lire.

Et voici un exemple d'une des options de torture:

1. Un conteneur étanche et fiable est en cours de préparation.
2. Des électrodes tubulaires ou à plaques sont réalisées.
3. Un circuit de commande pour la tension et le courant de fonctionnement est en cours d'assemblage.
4. Des modules supplémentaires pour le poste de travail sont en cours de réalisation.
5. Les accessoires sont sélectionnés (tuyaux, fils, attaches).

Naturellement, vous aurez besoin d'une trousse d'outils, y compris un équipement spécial, par exemple, un oscilloscope et un fréquencemètre. Après avoir été équipé de tout le nécessaire, vous pouvez procéder directement à la fabrication d'une installation de chauffage à l'hydrogène pour la maison.

Mise en œuvre de projets à faire soi-même

Au départ, vous devez fabriquer une cellule de génération d'hydrogène. La pile à combustible a des dimensions hors tout légèrement inférieures aux dimensions internes de la longueur et de la largeur du boîtier du générateur. En hauteur, la taille du bloc avec électrodes est 2/3 de la hauteur du corps principal.

La cellule peut être en textolite ou en plexiglas (épaisseur de paroi 5-7 mm). Pour cela, cinq plaques de textolite sont découpées. Parmi ceux-ci, un rectangle est collé (avec de la colle époxy), dont la partie inférieure reste ouverte.

En gros, ces plaques de verre organique forment le corps de la pile à combustible d'un générateur d'hydrogène. Certes, une version d'ingénierie légèrement différente est présentée ici - pour l'assemblage et la fixation avec des vis

Sur le côté supérieur du rectangle, le nombre requis de petits trous est percé pour les tiges des plaques d'électrode, un petit trou pour le capteur de niveau, plus un trou d'un diamètre de 10-15 mm pour la sortie d'hydrogène.

À l'intérieur du rectangle sont placées des électrodes en platine, dont les tiges de contact sont sorties à travers les trous de la plaque supérieure à l'extérieur de la cellule. Un capteur de niveau d'eau est installé à 80% du remplissage de la cellule. Toutes les transitions dans une plaque textolite (à l'exception de la sortie d'hydrogène) sont remplies de colle époxy.

La caractéristique de conception des modules montrés sur la photo du générateur est une forme d'exécution cylindrique. Les électrodes de cette source d'énergie miniature sont également fabriquées différemment.

Le trou de sortie d'hydrogène doit être équipé d'un raccord - le fixer mécaniquement, à l'aide d'un joint ou le coller. La cellule de génération d'hydrogène assemblée est placée à l'intérieur du corps principal de l'appareil et est soigneusement scellée le long du périmètre supérieur (encore une fois, l'époxy peut être utilisé).

Ce fut le cas du générateur d'hydrogène pour le prochain projet pilote. Il attire une idée simple, mais cette option est peu susceptible de convenir à une station puissante conçue pour chauffer des pièces dans une maison privée

Mais avant de poser la cellule à l'intérieur, le boîtier du générateur doit être préparé:

• faire l'approvisionnement en eau dans la zone inférieure;
• faire le couvercle supérieur avec des attaches;
• ramasser un matériau d'étanchéité fiable;
• placer un bornier électrique sur le couvercle;
• placez un collecteur d'hydrogène sur le couvercle.

Le résultat devrait être un générateur d'hydrogène partiellement prêt à l'emploi après:

1. La pile à combustible est chargée dans le boîtier.
2. Les électrodes sont connectées au bornier du couvercle.
3. La sortie d'hydrogène est reliée à un collecteur d'hydrogène.
4. Le couvercle est monté sur le boîtier à travers le joint et sécurisé.

Il ne reste plus qu'à connecter l'eau et les modules supplémentaires.

Ajouts au générateur d'hydrogène

Un dispositif artisanal de production d'hydrogène doit être complété par des modules auxiliaires. Par exemple, un module d'alimentation en eau, qui est fonctionnellement intégré avec un capteur de niveau installé à l'intérieur du générateur.

Sous une forme simple, un tel module est représenté par une pompe à eau et un contrôleur de contrôle. La pompe est contrôlée par le contrôleur en fonction du signal du capteur, en fonction du niveau d'eau à l'intérieur de la pile à combustible.

Éléments structurels supplémentaires que vous souhaitez inclure dans la conception de toute station d'hydrogène, et même expérimentaux. Sans dispositifs d'automatisation, de contrôle et de protection, un générateur d'hydrogène ne peut pas fonctionner

En fait, il est également souhaitable de disposer d'un dispositif qui contrôle la fréquence du courant électrique et le niveau de tension appliqué aux bornes des électrodes de travail de la pile à combustible. Le module électrique doit au minimum être équipé d'un stabilisateur de tension et d'une protection contre les surintensités.

Le collecteur d'hydrogène, dans sa forme la plus simple, ressemble à un tube, où la valve, le manomètre, clapet anti-retour. L'hydrogène est prélevé du collecteur par un clapet anti-retour et, en fait, peut déjà être fourni au consommateur.

Le collecteur d'hydrogène et la jauge font partie intégrante du système d'hydrogène, ce qui garantit la distribution du gaz et le contrôle de la pression

Mais en pratique, tout est un peu plus compliqué. L'hydrogène est un gaz explosif ayant une température de combustion élevée. Par conséquent, il suffit de prendre et de pomper de l'hydrogène dans le système de chaudière comme combustible - cela ne fonctionnera pas.

Critères de qualité d'installation

Il est extrêmement difficile d'assembler une installation efficace et productive de haute qualité à la maison. Par exemple, si vous tenez même compte d'un critère tel que le métal à partir duquel les plaques ou tubes d'électrodes sont fabriqués, il existe déjà un risque de rencontrer des problèmes.

La durabilité des électrodes dépend du type de métal et de ses propriétés.Vous pouvez bien sûr utiliser le même acier inoxydable, mais la durée de vie de ces éléments sera de courte durée.

Une sorte de parodie de plaques d'électrodes pour un générateur d'hydrogène. Les plaques sont prises à partir d'un condensateur variable conventionnel, qui sont en aluminium. Ces électrodes dureront exactement une demi-heure, même dans le cadre d'un petit système expérimental

Les dimensions d'installation jouent également un rôle important. Des calculs sont nécessaires avec une grande précision par rapport à la puissance requise, la qualité de l'eau et d'autres paramètres.

Donc, si l'écart entre les électrodes de travail est en dehors de la valeur calculée, le générateur d'hydrogène peut ne pas fonctionner du tout. Dans le pire des cas, la puissance pour laquelle le calcul a été effectué sera plusieurs fois plus petite.

Même la section transversale du fil reliant les électrodes à la source d'alimentation est importante dans le dispositif du générateur d'hydrogène. Certes, il s'agit ici du fonctionnement sûr de l'appareil. Néanmoins, ce détail du design dans la version domestique doit être pris en compte.

Revenant au fonctionnement sûr du système, il ne faut pas non plus oublier l'introduction du soi-disant obturateur d'eau dans la conception, qui empêche le mouvement inverse du gaz.

Malgré le nombre assez impressionnant de développements de générateurs d'hydrogène de fortune, il n'y a pas encore d'option vraiment efficace. Tous les modèles sont inférieurs à l'équipement d'usine.

Génératrice industrielle

Au niveau de la production industrielle, les technologies de fabrication des générateurs d'hydrogène domestiques sont progressivement maîtrisées et développées. En règle générale, des centrales électriques à usage domestique sont produites, dont la puissance ne dépasse pas 1 kW.

Un tel appareil est conçu pour produire de l'hydrogène combustible dans un mode de fonctionnement continu pendant pas plus de 8 heures. Leur objectif principal est alimentation électrique des systèmes de chauffage.

Des installations destinées à être utilisées dans des copropriétés sont également développées et produites. Ce sont déjà des structures plus puissantes (5-7 kW), dont le but n'est pas seulement l'énergie des systèmes de chauffage, mais aussi la production d'électricité. Cette option combinée gagne rapidement en popularité dans les pays occidentaux et au Japon.

Les générateurs d'hydrogène combinés sont caractérisés comme des systèmes à haut rendement et à faibles émissions de dioxyde de carbone.

Un exemple d'une véritable installation industrielle d'une capacité allant jusqu'à 5 kW. À l'avenir, de telles installations devraient être réalisées pour équiper les chalets et les copropriétés.

L'industrie russe a également commencé à s'engager dans ce type prometteur de production de carburant. En particulier, Norilsk Nickel maîtrise la technologie de production des usines d'hydrogène, y compris domestiques.

Il est prévu d'utiliser une variété de types de piles à combustible dans le processus de développement et de production:

• membrane échangeuse de protons;
• l'acide phosphorique;
• échange de protons méthanol;
• alcaline;
• oxyde solide.

Pendant ce temps, le processus d'électrolyse est réversible. Ce fait suggère qu'il est possible d'obtenir de l'eau déjà chauffée sans brûler d'hydrogène.

Il semble que ce soit une autre idée, saisissant sur laquelle vous pouvez lancer un nouveau cycle de passions associé à la production gratuite de combustible pour une chaudière domestique.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Lorsque vous expérimentez à la maison avec des modèles faits maison, vous devez vous préparer aux résultats les plus inattendus, mais une expérience négative est également une expérience:

Les générateurs d'hydrogène à faire soi-même pour la maison sont toujours un projet qui existe au niveau d'une idée. Il n'y a pas de projets pratiquement réalisés de générateurs d'hydrogène de leurs propres mains, et ceux qui sont positionnés dans le réseau sont l'imagination de leurs auteurs ou des options purement théoriques.

Il ne reste donc qu'à compter sur un produit industriel onéreux, qui promet d'apparaître dans un avenir proche.

Connaissez-vous le modèle original d'un générateur d'hydrogène qui n'est pas décrit dans l'article? Peut-être que vous souhaitez partager des informations précieuses qui seront utiles aux maîtres à la maison? Veuillez écrire des commentaires dans le bloc ci-dessous, publier une photo sur le sujet, exprimer votre opinion.