Brève partie théorique
L'hydrogène, également connu sous le nom d'hydrogène, - le premier élément du tableau périodique - est la substance gazeuse la plus légère avec une activité chimique élevée. Lors de l'oxydation (c'est-à-dire de la combustion), il dégage une énorme quantité de chaleur, formant de l'eau ordinaire. Caractérisons les propriétés de l'élément en les disposant sous forme de thèses:
- La combustion de l'hydrogène est un processus respectueux de l'environnement, aucune substance nocive n'est émise.
- En raison de son activité chimique, le gaz ne se trouve pas sous forme libre sur Terre. Mais dans la composition de l'eau, ses réserves sont inépuisables.
- L'élément est extrait dans la production industrielle par une méthode chimique, par exemple dans le processus de gazéification (pyrolyse) du charbon. C'est souvent un sous-produit.
- Une autre façon de produire de l'hydrogène gazeux est l'électrolyse de l'eau en présence de catalyseurs - platine et autres alliages coûteux.
- Un simple mélange de gaz hydrogène + oxygène (oxygène) explose à la moindre étincelle, libérant instantanément une grande quantité d'énergie.
De ce qui précède, la conclusion suivante s'impose : 2 atomes d'hydrogène se combinent facilement avec 1 atome d'oxygène, mais ils se séparent avec beaucoup de réticence. La réaction d'oxydation chimique se déroule avec la libération directe d'énergie thermique selon la formule :
2H2 + O2 → 2H2O + Q (énergie)
Là réside un point important qui nous sera utile dans un débriefing ultérieur : l'hydrogène réagit spontanément dès l'allumage, et la chaleur se dégage directement. Pour séparer une molécule d'eau, il faudra dépenser de l'énergie :
2H2O → 2H2 + O2 - Q
Il s'agit d'une formule pour une réaction électrolytique qui caractérise le processus de fractionnement de l'eau en fournissant de l'électricité. Nous examinerons plus en détail comment mettre cela en pratique et fabriquer un générateur d'hydrogène de vos propres mains.
Instructions de fabrication
Première étape. Tout d'abord, prenez une feuille d'acier et placez-la sur une surface plane. À partir de la feuille des dimensions ci-dessus (0,5x0,5 m), 16 rectangles doivent être obtenus pour le futur brûleur à hydrogène, nous les découpons avec une meuleuse.
Seconde phase. Nous forons des trous pour le boulon au verso des plaques. Si nous prévoyons de fabriquer un électrolyseur «sec», nous perçons des trous par le bas, mais dans ce cas, ce n'est pas nécessaire. Le fait est qu'une conception «sèche» est beaucoup plus compliquée et que la zone utile des plaques qu'elle contient ne serait pas utilisée à 100%. Nous allons fabriquer un électrolyseur «humide» - les plaques seront complètement immergées dans l'électrolyte et toute leur surface participera à la réaction.
l'énergie de l'eau
La troisième étape Le principe de fonctionnement du brûleur décrit est basé sur le suivant: le courant électrique, traversant les plaques immergées dans l'électrolyte, provoquera la décomposition de l'eau (elle devrait faire partie de l'électrolyte) en oxygène (O ) et de l'hydrogène (H). Par conséquent, nous devons avoir deux plaques en même temps - la cathode et l'anode.
Avec une augmentation de la surface de ces plaques, le volume de gaz augmente, donc dans ce cas, nous utilisons respectivement huit pièces par cathode et anode.
Chaque molécule d'eau est composée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome
Quatrième étape. Ensuite, nous devons installer les plaques dans un récipient en plastique pour qu'elles alternent : plus, moins, plus, moins, etc. Pour isoler les plaques, nous utilisons des morceaux d'un tube transparent (nous l'avons acheté jusqu'à 10 m, donc il y a un ravitaillement).
Nous coupons de petits anneaux dans le tube, les coupons et obtenons des bandes d'environ 1 mm d'épaisseur. C'est la distance idéale pour que l'hydrogène dans la structure soit efficacement généré.
Cinquième étape. Nous fixons les plaques les unes aux autres avec des rondelles. Nous le faisons comme suit: nous mettons une rondelle sur le boulon, puis une plaque, après trois rondelles, une autre plaque, encore trois rondelles, etc. Nous accrochons huit pièces à la cathode, huit à l'anode.
Ensuite, serrez les écrous et isolez les plaques avec des bandes préalablement coupées.
Sixième étape. Nous regardons exactement où reposent les boulons dans le conteneur, nous forons des trous à cet endroit. Si soudainement les boulons ne rentrent pas dans le conteneur, nous les coupons à la longueur requise. Ensuite, nous insérons les boulons dans les trous, mettons des rondelles dessus et les serrons avec des écrous - pour une meilleure étanchéité.
Ensuite, nous faisons un trou dans le couvercle pour le raccord, vissons le raccord lui-même (de préférence en enduisant la jonction avec du mastic silicone). On souffle dans le raccord pour vérifier l'étanchéité du bouchon. Si l'air sort toujours de dessous, nous enduisons également cette connexion avec un produit d'étanchéité.
Septième étape. A la fin du montage, nous testons le générateur fini. Pour ce faire, connectez-y n'importe quelle source, remplissez le récipient d'eau et fermez le couvercle. Ensuite, nous mettons un tuyau sur le raccord, que nous abaissons dans un récipient d'eau (pour voir les bulles d'air). Si la source n'est pas assez puissante, alors ils ne seront pas dans le réservoir, mais ils apparaîtront certainement dans l'électrolyseur.
Ensuite, nous devons augmenter l'intensité de la sortie de gaz en augmentant la tension dans l'électrolyte. Il convient de noter ici que l'eau dans sa forme pure n'est pas un conducteur - le courant la traverse en raison des impuretés et du sel qu'elle contient. Nous diluerons un peu d'alcali dans de l'eau (par exemple, l'hydroxyde de sodium est excellent - il est vendu dans les magasins comme agent de nettoyage Mole).
Combien coûte un kilogramme d'hydrogène
Le coût moyen de 1 kg d'hydrogène, selon la technologie de sa production, selon le laboratoire INEEL, est le suivant :
- Réaction chimique - 700 roubles avec la méthode standard de réduction du réactif et 320 - avec l'utilisation de l'énergie nucléaire.
- Électrolyse à partir d'un réseau industriel - 420 roubles. Les données sont valables pour des électrolyseurs "propriétaires" équilibrés. Un produit artisanal a des indicateurs évidemment inférieurs.
- Production à partir de biomasse - 350 roubles.
- Conversion des hydrocarbures - 200 roubles.
- Électrolyse à haute température dans les centrales nucléaires - 130 roubles.
À partir de ces chiffres, on peut voir que le moyen le moins cher de produire de l'hydrogène est dans les centrales nucléaires, où une ressource importante est la haute température, qui est un sous-produit de la production principale. L'énergie hydrogène issue de sources renouvelables n'est pas non plus rentable en raison du coût élevé des équipements. Mais qu'en est-il du chauffage à l'hydrogène à la maison sur la base d'une installation compacte ? Vous devez comprendre que la loi de la conservation de l'énergie ne peut être contournée. Afin d'isoler H2 dans l'électrolyseur, une certaine quantité d'énergie électrique devra être dépensée. Pour l'obtenir, des combustibles fossiles ont été brûlés à la centrale thermique ou de l'énergie a été générée par la centrale hydroélectrique. L'électricité était ensuite transférée par des fils. A toutes les étapes du processus, des pertes inévitables se produisent et la quantité d'énergie thermique potentielle reçue à la fin sera a priori plus faible qu'au début.
Installations en usine et maison
- rentable - la sélection des matériaux est faite à votre choix;
- pratique - vous pouvez économiser sur des éléments mineurs;
- simple - pas besoin de recourir à l'aide de spécialistes;
- fiable - vous êtes vous-même responsable de la qualité, ce qui vous donne le droit de choisir des matériaux qui satisferaient tous les besoins.
Certains utilisateurs se plaignent que les appareils chinois, plus abordables, tombent en panne après la saison de chauffage. De plus, leur réparation nécessite dans la plupart des cas des investissements importants. Alors qu'une installation faite maison garantit que sa productivité sera au plus haut niveau, et toute panne sera réparée aussi facilement et rapidement que le système lui-même a été assemblé.
Le schéma de fonctionnement d'une chaudière à hydrogène et les avantages de cette méthode de chauffage
La méthode de chauffage d'une maison à l'aide d'une chaudière à hydrogène a été inventée relativement récemment en Italie (et un moteur de voiture à hydrogène, soit dit en passant, dans les années 1960).Auparavant, les scientifiques pensaient également utiliser l'hydrogène comme combustible "domestique", mais il y avait un problème : il n'était pas possible de fabriquer une chaudière à partir de matériaux familiers en raison de la température de combustion très élevée de ce gaz.
Maintenant, la situation a changé : les chaudières à hydrogène sont fabriquées avec les mêmes matériaux que tout le monde. Les critiques à leur sujet sont pour la plupart positives, elles peuvent être trouvées en se rendant sur n'importe quel forum thématique.
Si quelqu'un entend l'expression "gaz de Brown", alors il n'y a pas lieu de s'inquiéter : nous ne parlons pas de gaz moutarde ou d'un mélange pour activer une charge nucléaire. Il s'agit d'un mélange d'hydrogène et d'oxygène, qui doit être activé par électrolyse oxygène-hydrogène (un électrolyseur est inséré dans l'appareil). La plupart des installations fonctionnent avec ce gaz.
Le processus d'obtention d'hydrogène par électrolyse
Le processus de chauffage est extrêmement simple: dans une installation spéciale (chaudière), il y a un réservoir d'hydrogène. À une température de 300 ° C, le gaz commence à interagir avec l'oxygène, formant de l'eau et de la vapeur, qui sont distribuées par le système de tuyauterie à l'intérieur des bâtiments résidentiels.
Parmi les avantages de ce type de chauffage figurent les suivants :
- l'hydrogène n'a tout simplement pas de produits de combustion à l'exception de l'eau (l'eau condensée pénètre dans la canalisation de chauffage - aucune cheminée ne devra être conservée);
- sécurité environnementale absolue;
- l'hydrogène ne s'enflamme pas, mais dégage une grande quantité d'énergie thermique lorsqu'il interagit avec l'oxygène (à la suite de cette réaction catalytique, de l'eau se forme);
- la température réelle du liquide de refroidissement est de 40C° (il peut paraître que ce n'est pas beaucoup, mais ce mode de chauffage ne peut a priori pas avoir de pertes de chaleur).
Générateurs d'hydrogène domestiques
Comme on peut le voir dans la section précédente, la plupart des procédés technologiques de production industrielle d'hydrogène sont associés à une exposition à des températures élevées, ce qui est problématique à la maison. Considérez les installations de chauffage à l'hydrogène disponibles dans le secteur privé :
Hydrogène du fumier
Les installations de biogaz, qui sont nombreuses en Europe occidentale, commencent à apparaître chez les agriculteurs nationaux. Les réacteurs à biogaz artisanaux, qui sont décrits sur Internet par des "mains folles", ne diffèrent ni par leurs performances ni par leur stabilité de génération. Seules des installations assez complexes et coûteuses sont efficaces, à condition qu'elles reçoivent un approvisionnement stable en matières premières. Ce n'est pas réaliste à mettre en œuvre dans une petite ferme privée, mais c'est possible dans une ferme forte. L'hydrogène n'est qu'un sous-produit de la production de biogaz et n'est généralement pas séparé par combustion avec du méthane. Mais si nécessaire, H2 peut être séparé.
Schéma de principe d'une installation de biogaz. Pour que le processus de génération de gaz combustibles soit intensif, les matières premières sont fermentées et périodiquement mélangées.
L'hydrogène de l'eau
Une centrale à hydrogène par électrolyse pour le chauffage domestique est actuellement la seule solution disponible pour une maison particulière. L'électrolyseur est compact, facile d'entretien, il peut être installé dans une petite pièce. La matière première pour la production de carburant est l'eau du robinet. Il existe un certain nombre de fabricants bien connus qui proposent des générateurs d'hydrogène domestiques similaires pour le chauffage domestique et le ravitaillement en carburant des voitures. Par exemple, depuis 2003, Honda produit la Home Energy Station, aujourd'hui la troisième génération est déjà en vente. HES III est équipé de panneaux solaires et peut être installé dans un garage ou à l'extérieur.
Home Energy Station est une centrale très coûteuse capable de produire jusqu'à 2 m2 d'hydrogène par heure à partir du gaz naturel ou de l'électrolyse de l'eau. L'usine se compose d'un reformeur, de piles à combustible, d'un système de purification, d'un compresseur et d'un réservoir de stockage de gaz. L'électricité peut provenir du réseau ou être générée par des panneaux solaires
En plus de l'équipement "de marque", que personne ne fournit officiellement aux pays de la CEI, les générateurs H2 produits par nos amis du Céleste Empire ou nos collègues tadjiks dans les garages nationaux font aujourd'hui l'objet d'une large publicité. Le niveau de qualité et de performance est différent, de nul à acceptable sous condition. Les vendeurs de tels équipements, contrairement aux Japonais plus ou moins honnêtes, qui ne promettent pas la manne du ciel, utilisent des technologies publicitaires "sales", trompant franchement les acheteurs potentiels sur les caractéristiques de leur équipement, vendu à des prix gonflés.
Usine semi-artisanale de production d'hydrogène
Le chauffage à l'hydrogène à faire soi-même, qui permet la fabrication indépendante d'un électrolyseur, fait l'objet de nombreuses discussions sur les forums Internet proches de la construction. C'est possible et même pas très difficile si le maître de maison connaît les bases de l'électrotechnique et que ses mains poussent là où elles devraient être. Quelle est l'efficacité et la sécurité est une question distincte.
L'auteur de la vidéo parle en détail de la conception d'une pile à combustible pour la production d'hydrogène, montée dans le corps d'un filtre à eau classique. L'installation fonctionne vraiment.
Un autre problème est que l'approvisionnement en carburant n'est qu'une partie de la tâche. Il est nécessaire d'assurer sa génération dans les volumes requis, de le séparer de l'oxygène et de la vapeur d'eau, de créer une réserve, d'assurer une pression constante lors de l'alimentation du générateur de chaleur.
Schéma de principe d'une installation complète de production d'hydrogène. Comme vous pouvez le voir, un "cône avec des électrodes" ne suffit pas ici, nous avons besoin de réservoirs, d'un condenseur, d'un compresseur. Si vous calculez le coût de tous les équipements, cela s'avère coûteux.
Avantages et inconvénients du chauffage
- Respect absolu de l'environnement - les produits de décomposition de l'eau (hydrogène, oxygène et vapeur) n'affectent pas l'état de santé même pendant la combustion.
- Le niveau d'efficacité maximal, atteignant 96%, est bien supérieur au même charbon, diesel ou gaz naturel.
- L'utilisation de l'hydrogène comme source alternative de ressources énergétiques peut économiser considérablement les réserves de ressources naturelles épuisables, en réduisant plusieurs fois leur production.
- Faible coût - pour le chauffage des bâtiments résidentiels, le coût du système est négligeable et la facilité de fonctionnement, basée sur la réaction chimique primitive de l'électrolyse, vous permet d'assembler vous-même le système.
Lire aussi : On parle du générateur magnétoélectrique éthéré
Parmi les lacunes, seuls trois indicateurs peuvent être distingués:
- La nécessité de remplacer les plaques métalliques chaque année est nécessaire pour que l'électrolyse se produise avec le niveau de production d'hydrogène le plus élevé possible.
- Équipement coûteux - l'achat d'une installation d'usine coûtera en moyenne environ 35 à 40 000 roubles.
Quelques bons conseils
Parlons ensuite des autres composants du brûleur à hydrogène - le filtre de la machine à laver et la vanne. Les deux sont pour la protection. La vanne ne permettra pas à l'hydrogène enflammé de pénétrer à nouveau dans la structure et de faire exploser le gaz accumulé sous le couvercle de l'électrolyseur (même s'il en reste un peu). Si nous n'installons pas la vanne, le récipient sera endommagé et l'alcali s'échappera.
Le filtre devra réaliser un joint hydraulique, qui jouera le rôle de barrière empêchant une explosion. Les artisans, qui connaissent bien la conception d'un brûleur à hydrogène fait maison, appellent cet obturateur un «bulbulateur». En effet, il ne crée essentiellement que des bulles d'air dans l'eau. Pour le brûleur lui-même, nous utilisons le même tuyau transparent. Tout, le brûleur à hydrogène est prêt !
Il ne reste plus qu'à le connecter à l'entrée du système "plancher chaud", sceller la connexion et commencer le fonctionnement direct.
Matériaux applicables
Dans le système de chauffage, on utilise généralement de l'eau distillée, à laquelle de l'hydroxyde de sodium est ajouté dans une proportion de 10 litres de liquide pour 1 cuillère à soupe. la substance.En l'absence ou la difficulté d'obtenir la quantité requise de distillat, il est également permis d'utiliser de l'eau du robinet ordinaire, mais uniquement si elle ne contient pas de métaux lourds.
En tant que métaux à partir desquels les chaudières à hydrogène sont fabriquées, il est permis d'utiliser tout type d'acier inoxydable - l'acier ferrimagnétique, vers lequel les particules en excès ne sont pas attirées, sera une excellente option. Bien que le principal critère de choix d'un matériau reste la résistance à la corrosion et à la rouille.
Pour l'assemblage de l'appareil, des tubes d'un diamètre de 1 ou 1,25 pouces sont généralement utilisés. Et le brûleur est acheté dans le magasin ou le service en ligne approprié.
Si vous choisissez les bons matériaux et étudiez attentivement le schéma de chauffage, la fabrication de l'installation et son raccordement à la chaudière ne sont pas difficiles.
Avantages et inconvénients de l'hydrogène comme carburant
En fait, l'hydrogène présente de nombreux avantages. Comme indiqué ci-dessus, il s'agit de l'un des gaz les plus courants sur la planète (le plus courant dans l'univers), un type de carburant abordable et respectueux de l'environnement.
En général, les avantages incluent les éléments suivants :
- omniprésent (généralement il est placé dans des cylindres - comme le gaz liquéfié);
- le système de chauffage à l'hydrogène forme en effet un cycle fermé qui ne nécessite pas d'intervention humaine ;
- le bon marché relatif du carburant ;
- lors de l'utilisation d'hydrogène, l'appareil moyen libère 121 MJ / kg d'énergie, et le même indicateur pour le même propane populaire est de 40 MJ / kg.
Le carburant hydrogène a aussi ses inconvénients :
- la probabilité d'explosion de la chaudière lorsque la pression normalisée dans la chaudière est dépassée ;
- si l'on prend les conditions russes, il n'est pas toujours possible de trouver des bouteilles d'hydrogène à distance de marche (ce n'est pas du gaz naturel, du propane, après tout) ;
- parfois, la température libérée lors de la réaction catalytique peut être si élevée qu'une cheminée séparée doit être réalisée pour sortir la vapeur et l'eau (bien que cela soit vrai lorsqu'il s'agit d'installations anciennes - dans les installations modernes, la vapeur et l'eau pénètrent immédiatement dans le pipeline, étant un liquide de refroidissement);
- niveau de bruit élevé ;
-
forte consommation d'eau.
Schéma de principe de l'unité de commande de la chaudière à hydrogène
D'où vient l'hydrogène pur ?
Remarque au propriétaire
« Pour attirer l'attention sur leurs produits, certains fabricants de chaudières à hydrogène font référence à une sorte de « catalyseur secret » ou à l'utilisation de « gaz de Brown » dans leurs appareils. Par exemple, vous pouvez extraire l'hydrogène du gaz méthane, où il y a jusqu'à 4 atomes d'hydrogène ! Seulement ici, pourquoi ? Le méthane lui-même est un gaz combustible, pourquoi gaspiller de l'énergie supplémentaire sur la production d'hydrogène pur ? Où est l'efficacité énergétique ? Par conséquent, le plus souvent, l'hydrogène est extrait de l'eau, qui, comme chacun le sait, ne peut pas brûler, en utilisant pour cela la méthode d'électrolyse. Dans sa forme la plus générale, cette méthode peut être décrite comme la séparation des molécules d'eau en hydrogène et oxygène sous l'action de l'électricité.
Par exemple, vous pouvez extraire l'hydrogène du gaz méthane, où il y a jusqu'à 4 atomes d'hydrogène ! Seulement ici, pourquoi ? Le méthane lui-même est un gaz combustible, pourquoi gaspiller de l'énergie supplémentaire sur la production d'hydrogène pur ? Où est l'efficacité énergétique ? Par conséquent, le plus souvent, l'hydrogène est extrait de l'eau, qui, comme chacun le sait, ne peut pas brûler, en utilisant pour cela la méthode d'électrolyse. Dans sa forme la plus générale, cette méthode peut être décrite comme la séparation des molécules d'eau en hydrogène et oxygène sous l'action de l'électricité.
L'électrolyse est connue depuis longtemps et largement utilisée pour produire de l'hydrogène pur. En pratique, pas une seule chaudière à hydrogène industrielle, jusqu'à présent en tout cas, ne peut se passer d'une installation d'électrolyse ou d'un électrolyseur. Tout irait bien, mais cette installation nécessite de l'électricité. Ainsi, une chaudière à hydrogène doit nécessairement consommer de l'énergie. La question est, quels sont ces coûts énergétiques ?
Tout le discours sur le "pouvoir calorifique" de l'hydrogène nous éloigne un peu de cette question, mais en attendant, c'est la plus importante. Ainsi, une chaudière à hydrogène peut être rentable dans le seul cas - l'énergie thermique produite par celle-ci doit être supérieure à l'énergie consommée par la chaudière.
Est-il possible de créer indépendamment un générateur d'hydrogène
Il vaut mieux ne pas prendre de risques, car un tel processus est associé non seulement à la nécessité de connaître les subtilités de la technologie et de la chimie, mais nécessite également le respect des règles de sécurité. Mais l'installation d'équipements par soi-même est possible. Pour ce faire, il suffit de suivre les instructions et de ne pas autoriser les performances amateurs.
Le chauffage de toute maison doit non seulement offrir une vie confortable à une personne, mais également la propreté écologique de l'environnement. Ceci est réalisé grâce au fait qu'après la combustion de l'hydrogène, aucun composé nocif ne se forme.
Dans les pays occidentaux, le chauffage avec des générateurs d'hydrogène a acquis une large acceptation et une justification économique. Si une méthode similaire prend racine en Russie, elle augmentera considérablement l'efficacité du chauffage avec des coûts de ressources minimes.
Caractéristiques du générateur d'hydrogène électrolytique
Un générateur d'hydrogène basé sur le principe de l'électrolyse est le plus souvent réalisé en version conteneur. Une condition préalable à l'acquisition d'un tel appareil de chauffage est la présence des documents suivants: autorisation de Rostekhnadzor, certificats (conformité à GOSTR et hygiénique).
Le générateur électrolytique se compose des éléments suivants :
- une unité comprenant un transformateur, un redresseur, des boîtes et appareils de jonction, une unité de réapprovisionnement en eau et de déminéralisation ;
- dispositifs de production séparée d'hydrogène et d'oxygène - un électrolyseur;
- systèmes d'analyse de gaz;
- systèmes de refroidissement liquide;
- un système visant à détecter une éventuelle fuite d'hydrogène ;
- panneaux de contrôle et systèmes de contrôle automatique.
Pour obtenir le processus de conductivité électrique le plus efficace, des gouttes de lessive sont utilisées. Le réservoir avec celui-ci est réapprovisionné au besoin, mais le plus souvent, cela se produit environ 1 fois par an. Tous les générateurs électrolytiques de type industriel sont produits sur la base des normes européennes environnementales et de sécurité.
Il a été prouvé expérimentalement que l'achat d'un générateur électrolytique d'hydrogène est beaucoup plus rentable que l'achat régulier de gaz. Ainsi, pour la production de 1 mètre cube de gaz à partir d'hydrogène et d'oxygène, il ne faut qu'environ 3,5 kW d'énergie électrique, ainsi qu'un demi-litre d'eau déminéralisée.
Perspectives de l'hydrogène dans l'industrie du chauffage
De nombreux scientifiques appellent l'hydrogène le carburant le plus prometteur, et cela n'est confirmé que par les faits suivants :
L'hydrogène est l'élément combustible le plus abondant dans l'univers et le dixième le plus abondant de tous les éléments chimiques sur notre planète. Pour faire simple, il n'y aura certainement pas de problèmes de réserves d'hydrogène ;
- Bien qu'il s'agisse d'un gaz, il est absolument inoffensif et non toxique, de sorte que les personnes, les animaux et même les plantes ne ressentiront pas les effets nocifs ;
- Dans les équipements de chauffage fonctionnant à l'hydrogène, le produit de combustion est de l'eau ordinaire, il n'est donc pas utile de parler d'échappements nocifs ;
- Le degré de combustion de l'hydrogène est de 6000, ce qui confirme la grande capacité calorifique de cet élément chimique ;
- En poids, ce carburant est encore plus léger que l'air (14 fois), donc en cas de fuite, le carburant choisi s'évaporera tout seul et très rapidement ;
- Un kilogramme d'hydrogène ne coûte aujourd'hui que 2 à 7 dollars américains. Mais un kilogramme, c'est beaucoup, car la masse volumique d'une substance n'est que de 0,008987 kg/m3 ;
- Le pouvoir calorifique d'un mètre cube d'hydrogène est de 13 000 kJ. Bien sûr, ce chiffre est environ trois fois inférieur à celui du gaz naturel, mais le prix de l'hydrogène est dix fois inférieur.
De cela, nous pouvons conclure que le chauffage des maisons à l'hydrogène ne coûtera pas plus cher que l'utilisation de chaudières à gaz conventionnelles. De plus, le propriétaire d'un tel équipement unique ne paiera pas de marges folles dans les poches des propriétaires de sociétés pétrolières et gazières, et il n'est pas nécessaire d'équiper un gazoduc coûteux. Dans le même temps, le propriétaire s'épargnera également des procédures bureaucratiques fastidieuses et longues pour coordonner divers projets.
De manière générale, l'hydrogène peut en effet être considéré comme le carburant le plus prometteur. Tous les avantages de cet élément ont déjà été expérimentés par les employés des entreprises aérospatiales qui utilisent l'hydrogène comme carburant de fusée.
Côtés négatifs des générateurs
Certes, l'utilisation de tels générateurs présente certains inconvénients. La technologie d'extraction de la chaleur de l'hydrogène est maintenant au stade de développement, de sorte que certains inconvénients ne peuvent être évités. Tout d'abord, c'est l'inaccessibilité, tous les magasins n'ont pas de générateurs. En conséquence, en cas de panne, une pièce de rechange devra être soigneusement recherchée.
Les bouteilles contenant cette substance ne sont pas très pratiques à transporter, il convient également de noter qu'à température ambiante, l'hydrogène est un gaz volatil léger et qu'il est difficile de travailler avec. Acheter un tel carburant alternatif en Russie aujourd'hui n'est pas facile, et tout le monde ne peut pas gérer la construction de l'électrolyse de ses propres mains. De plus, lors de l'utilisation de conceptions faites maison, il faut garder à l'esprit qu'elles peuvent être dangereuses, car il est impossible de garantir un contrôle complet de la réaction.
Mais toutes ces lacunes ne dureront que pendant un certain temps, bientôt les scientifiques trouveront un moyen d'obtenir rapidement et de transporter facilement de l'hydrogène, puis il pourra être utilisé pour chauffer une maison de manière continue. La popularité des générateurs de ce type ne cesse de croître et ils passent de la catégorie des appareils exotiques à "innovants".
Est-il rentable de chauffer une maison à l'hydrogène
Les vendeurs de générateurs d'hydrogène compacts convainquent les acheteurs de l'extraordinaire faible coût du chauffage d'une maison à l'hydrogène. Apparemment, c'est encore plus rentable que le chauffage au gaz. Ils disent que l'eau qui est versée dans l'installation ne coûte rien, ils se taisent sur le reste des coûts. De telles promesses ont un effet magique sur certains de nos concitoyens qui aiment les cadeaux. Mais ne faisons pas comme Pinocchio et, avant d'entrer dans le pays des fous, découvrons combien coûte réellement le chauffage à l'hydrogène à la maison.
Le prix de vente moyen du gaz naturel aux ménages pour le chauffage et la production d'électricité est de 4,76 roubles/m3. 1 m3 contient 0,712 kg. En conséquence, 1 kg de gaz naturel coûte 6,68 roubles. Le pouvoir calorifique moyen du gaz naturel est de 50 000 kJ/kg. L'hydrogène est beaucoup plus élevé, 140 000 kJ/kg. C'est-à-dire que pour obtenir une quantité d'énergie thermique égale à celle générée par la combustion de 1 kg d'hydrogène, 2,8 kg de gaz naturel seront nécessaires. Son coût est de 13,32 roubles. Comparons maintenant le coût de l'énergie thermique obtenue à partir de la combustion de 1 kg d'hydrogène obtenu dans un bon électrolyseur d'usine et de 2,8 kg de gaz naturel : 420 roubles contre 13,32. La différence est vraiment monstrueuse, 31,5 fois ! Même comparé au plus cher des modes de chauffage traditionnels - l'électrique, l'hydrogène ne peut même pas concurrencer de près, il coûte 4 fois plus cher ! L'électricité qui sera dépensée pour le fonctionnement de l'électrolyseur est mieux utilisée pour le fonctionnement des appareils électriques chauffants, elle sera plus inutile qu'un exemple.
Ce sont ces technologies publicitaires et ces méthodes de persuasion qu'utilisent les vendeurs d'installations pour chauffer les maisons à l'hydrogène afin de vendre leurs biens sans valeur à des prix exorbitants.
Quant aux perspectives de l'hydrogène énergie, elles le sont, mais le succès est associé à des technologies industrielles prometteuses qui n'ont pas encore été inventées. Les générateurs d'hydrogène domestiques et les voitures à hydrogène ne sont clairement pas rentables pendant au moins les décennies à venir.Leur utilisation très limitée dans certains pays n'est possible que grâce à d'importantes subventions gouvernementales dans le cadre de programmes environnementaux expérimentaux.
Conclusion
Jusqu'à présent, on ne peut que spéculer sur les technologies que l'humanité utilisera demain. Les perspectives de l'énergie à base d'hydrogène sont sceptiques pour de nombreux scientifiques en raison de la faible gamme d'applications. Mais vous pouvez regarder cette situation de l'autre côté. Si une personne a tendance à développer des technologies pour organiser sa propre vie, en interaction avec les forces de la nature, comment peut-on écarter la possibilité d'obtenir de l'énergie thermique grâce à l'interaction de l'électricité et de l'eau ?
Il est insensé de laisser passer une telle opportunité. Si vous ne pouvez pas trouver un moyen d'appliquer cela dans le monde d'aujourd'hui, peut-être vaut-il mieux réfléchir au type de monde que nous essayons de créer ? Un générateur d'hydrogène pour chauffer une maison privée et d'autres technologies naturelles doivent être développés et utilisés.
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