Sưởi ấm nhà bằng hydro

Phần lý thuyết ngắn gọn

Hydro, còn được gọi là hydro, - nguyên tố đầu tiên của bảng tuần hoàn - là chất khí nhẹ nhất, có hoạt tính hóa học cao. Trong quá trình oxy hóa (tức là quá trình đốt cháy), nó giải phóng một lượng nhiệt rất lớn, tạo thành nước thông thường. Chúng tôi mô tả các thuộc tính của nguyên tố, sắp xếp chúng dưới dạng luận văn:

1. Quá trình đốt cháy hydro là một quá trình thân thiện với môi trường, không thải ra chất độc hại.
2. Do hoạt động hóa học của nó, khí không được tìm thấy ở dạng tự do trên Trái đất. Nhưng trong thành phần của nước, trữ lượng của nó là vô tận.
3. Nguyên tố này được chiết xuất trong sản xuất công nghiệp bằng phương pháp hóa học, ví dụ, trong quá trình khí hóa (nhiệt phân) than đá. Nó thường là một sản phẩm phụ.
4. Một cách khác để sản xuất khí hydro là điện phân nước với sự có mặt của chất xúc tác - bạch kim và các hợp kim đắt tiền khác.
5. Một hỗn hợp khí đơn giản gồm hydro + oxy (oxy) phát nổ với tia lửa nhỏ nhất, ngay lập tức giải phóng một lượng lớn năng lượng.

Từ những điều trên, kết luận sau đây tự nó gợi ý: 2 nguyên tử hydro dễ dàng kết hợp với 1 nguyên tử oxy, nhưng chúng tách rời nhau một cách rất miễn cưỡng. Phản ứng oxi hóa hóa học diễn ra với sự giải phóng trực tiếp nhiệt năng theo công thức:

2H2 + O2 → 2H2O + Q (năng lượng)

Đây là một điểm quan trọng sẽ hữu ích cho chúng ta trong việc nghiên cứu thêm: hydro phản ứng một cách tự phát khi bắt lửa, và nhiệt được giải phóng trực tiếp. Để tách một phân tử nước, năng lượng sẽ phải tiêu tốn:

2H2O → 2H2 + O2 - Q

Đây là công thức của một phản ứng điện phân đặc trưng cho quá trình tách nước bằng cách cung cấp điện. Làm thế nào để thực hiện điều này trong thực tế và chế tạo máy tạo hydro bằng tay của chính bạn, chúng tôi sẽ xem xét thêm.

Hướng dẫn sản xuất

Giai đoạn đầu tiên. Đầu tiên, lấy một tấm thép và đặt nó trên một bề mặt phẳng. Từ tấm có kích thước trên (0,5x0,5 m), sẽ thu được 16 hình chữ nhật cho lò đốt hydro trong tương lai, chúng tôi cắt chúng ra bằng máy mài.

Giai đoạn thứ hai. Chúng tôi khoan lỗ cho bu lông ở mặt sau của tấm. Nếu chúng tôi dự định làm một máy điện phân “khô”, thì chúng tôi cũng khoan các lỗ từ đáy, nhưng trong trường hợp này, điều này là không cần thiết. Thực tế là thiết kế "khô" phức tạp hơn nhiều và diện tích hữu ích của \ u200b \ u200bàn trong đó sẽ không được sử dụng 100%. Chúng tôi sẽ tạo ra một máy điện phân “ướt” - các tấm sẽ được ngâm hoàn toàn trong chất điện phân và toàn bộ diện tích của chúng sẽ tham gia vào phản ứng.

năng lượng nước

Giai đoạn thứ 3. Nguyên tắc hoạt động của đầu đốt được mô tả dựa trên cơ sở sau: dòng điện đi qua các tấm nhúng trong chất điện phân, sẽ làm cho nước (nó phải là một phần của chất điện phân) phân hủy thành oxy (O ) và hydro (H). Do đó, chúng ta phải có hai bản cực cùng một lúc - cực âm và cực dương.

Với sự tăng diện tích của các bản này, thể tích của khí tăng lên, vì vậy trong trường hợp này chúng ta sử dụng tám mảnh cho mỗi cực âm và một cực dương, tương ứng.

Mỗi phân tử nước được tạo thành từ hai nguyên tử hydro và một nguyên tử

Giai đoạn thứ tư. Tiếp theo, chúng tôi phải lắp các tấm vào một hộp nhựa để chúng xen kẽ: cộng, trừ, cộng, trừ, v.v. Để cách nhiệt các tấm, chúng tôi sử dụng các miếng ống trong suốt (chúng tôi đã mua nó khoảng 10 m, vì vậy có cung).

Chúng tôi cắt các vòng nhỏ từ ống, cắt chúng và có được các dải dày khoảng 1 mm. Đây là khoảng cách lý tưởng để hydro trong cấu trúc được tạo ra một cách hiệu quả.

Giai đoạn thứ năm. Chúng tôi gắn chặt các tấm vào nhau bằng vòng đệm. Chúng tôi làm như sau: chúng tôi đặt một vòng đệm trên bu lông, sau đó một đĩa, sau nó ba vòng đệm, một đĩa khác, lại ba vòng đệm, v.v. Chúng tôi treo tám miếng trên cực âm, tám miếng trên cực dương.

Tiếp theo, thắt chặt các đai ốc và cách ly các tấm với các dải đã cắt trước đó.

Giai đoạn thứ sáu. Chúng tôi xem xét chính xác vị trí các bu lông nằm trong thùng chứa, chúng tôi khoan lỗ ở nơi đó. Nếu đột nhiên các bu lông không vừa với thùng chứa, thì chúng tôi cắt chúng theo chiều dài yêu cầu. Sau đó, chúng tôi lắp các bu lông vào các lỗ, đặt vòng đệm vào chúng và kẹp chúng bằng đai ốc - để có độ kín tốt hơn.

Tiếp theo, chúng tôi tạo một lỗ trên nắp cho khớp nối, vặn chính khớp nối (tốt nhất là bôi keo silicon vào chỗ nối). Chúng tôi thổi vào ống nối để kiểm tra độ chặt của nắp. Nếu không khí vẫn thoát ra từ bên dưới nó, thì chúng tôi cũng phủ lên phần kết nối này một lớp keo.

Giai đoạn thứ bảy. Kết thúc quá trình lắp ráp, chúng tôi chạy thử máy phát điện đã hoàn thành. Để làm điều này, hãy kết nối bất kỳ nguồn nào với nó, đổ đầy nước vào thùng chứa và đóng nắp lại. Tiếp theo, chúng tôi đặt một ống vào ống nối, chúng tôi hạ thấp ống vào một thùng chứa nước (để xem bọt khí). Nếu nguồn không đủ mạnh thì chúng sẽ không ở trong bình, nhưng chắc chắn sẽ xuất hiện trong bình điện phân.

Tiếp theo, chúng ta cần tăng cường độ của khí thoát ra bằng cách tăng hiệu điện thế trong bình điện phân. Điều đáng chú ý ở đây là nước ở dạng tinh khiết không phải là chất dẫn điện - dòng điện đi qua nó do các tạp chất và muối có trong nó. Chúng tôi sẽ pha loãng một ít kiềm trong nước (ví dụ: natri hydroxit rất tốt - nó được bán trong các cửa hàng như một chất làm sạch nốt ruồi).

Một kg hydro là bao nhiêu

Giá trung bình của 1 kg hydro, tùy thuộc vào công nghệ sản xuất, theo phòng thí nghiệm INEEL, như sau:

• Phản ứng hóa học - 700 rúp với phương pháp tiêu chuẩn là giảm thuốc thử và 320 - với việc sử dụng năng lượng hạt nhân.
• Điện phân từ mạng công nghiệp - 420 rúp. Dữ liệu có giá trị cho các máy điện phân cân bằng "độc quyền". Một sản phẩm thủ công rõ ràng có các chỉ số thấp hơn.
• Sản xuất từ ​​sinh khối - 350 rúp.
• Quy đổi hydrocacbon - 200 rúp.
• Điện phân nhiệt độ cao tại nhà máy điện hạt nhân - 130 rúp.

Từ những con số này, có thể thấy rằng cách rẻ nhất để sản xuất hydro là tại các nhà máy điện hạt nhân, nơi có nguồn tài nguyên quan trọng là nhiệt độ cao, là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất chính. Năng lượng hydro từ các nguồn tái tạo cũng không tự trả được do chi phí thiết bị cao. Nhưng những gì về sưởi ấm bằng hydro tại nhà dựa trên một cài đặt nhỏ gọn? Bạn cần hiểu rằng không thể bỏ qua định luật bảo toàn năng lượng. Để cô lập H2 trong bình điện phân, sẽ phải tiêu tốn một lượng năng lượng điện nhất định. Để có được nó, nhiên liệu hóa thạch được đốt tại nhà máy nhiệt điện hoặc năng lượng được tạo ra từ nhà máy thủy điện. Sau đó, điện được chuyển qua dây dẫn. Ở tất cả các giai đoạn của quá trình, các tổn thất không thể tránh khỏi xảy ra và lượng nhiệt năng nhận được ở giai đoạn cuối sẽ thấp hơn so với lúc đầu.

Cài đặt nhà máy và tự chế

• có lợi nhuận - việc lựa chọn vật liệu được thực hiện theo sự lựa chọn của bạn;
• thuận tiện - bạn có thể tiết kiệm các yếu tố phụ;
• đơn giản - không cần nhờ đến sự trợ giúp của các bác sĩ chuyên khoa;
• đáng tin cậy - bản thân bạn chịu trách nhiệm về chất lượng, cho bạn quyền lựa chọn vật liệu đáp ứng mọi nhu cầu.

Một số người dùng phàn nàn rằng các thiết bị Trung Quốc, giá cả phải chăng hơn, hỏng sau mùa nóng. Hơn nữa, việc sửa chữa chúng trong hầu hết các trường hợp đều đòi hỏi đầu tư lớn. Mặc dù lắp đặt tại nhà đảm bảo rằng năng suất của nó sẽ ở mức cao nhất và mọi sự cố sẽ được khắc phục dễ dàng và nhanh chóng như chính hệ thống đã được lắp ráp.

Sơ đồ hoạt động của lò hơi hydro và những ưu điểm của phương pháp gia nhiệt này

Phương pháp sưởi ấm ngôi nhà bằng cách sử dụng nồi hơi hydro đã được phát minh tương đối gần đây ở Ý (nhân tiện là động cơ ô tô chạy bằng hydro vào những năm 1960).Trước đây, các nhà khoa học cũng đã nghĩ đến việc sử dụng hydro làm nhiên liệu “gia đình”, tuy nhiên, có một vấn đề là không thể chế tạo lò hơi từ những vật liệu quen thuộc do nhiệt độ cháy của loại khí này rất cao.

Bây giờ tình hình đã thay đổi: nồi hơi hydro được làm từ các vật liệu giống như mọi người khác. Các đánh giá về họ chủ yếu là tích cực, bạn có thể tìm thấy chúng bằng cách vào bất kỳ diễn đàn chuyên đề nào.

Nếu ai đó nghe thấy cụm từ "Khí màu nâu", thì không cần phải lo lắng: chúng ta không nói về khí mù tạt hoặc hỗn hợp để kích hoạt điện tích hạt nhân. Đây là một hỗn hợp của hydro và oxy, phải được kích hoạt bằng phương pháp điện phân oxy-hydro (một chất điện phân được lắp vào thiết bị). Hầu hết các cài đặt chạy bằng khí này.

Quá trình thu nhận hydro bằng cách điện phân

Quá trình gia nhiệt cực kỳ đơn giản: trong một lắp đặt đặc biệt (lò hơi) có một bể chứa hydro. Ở nhiệt độ 300 ° C, khí bắt đầu tương tác với oxy, tạo thành nước và hơi nước, được phân phối qua hệ thống đường ống bên trong các tòa nhà dân cư.

Trong số những ưu điểm của loại sưởi ấm này là:

• hydro đơn giản là không có các sản phẩm cháy ngoại trừ nước (nước ngưng tụ đi vào đường ống sưởi ấm - sẽ không có ống khói nào được giữ lại);
• an toàn tuyệt đối về môi trường;
• hydro không bốc cháy, nhưng tỏa ra một lượng lớn nhiệt năng khi tương tác với oxy (kết quả của phản ứng xúc tác này là nước được tạo thành);
• nhiệt độ thực của chất làm mát là 40 ° C (có vẻ như không nhiều nhưng phương pháp gia nhiệt này không thể có tổn thất nhiệt trước).

Máy tạo hydro gia đình

Như có thể thấy ở phần trước, hầu hết các quy trình công nghệ sản xuất hydro trong công nghiệp đều liên quan đến việc tiếp xúc với nhiệt độ cao, đây là vấn đề có thể xảy ra ở nhà. Xem xét việc lắp đặt hệ thống sưởi bằng hydro có sẵn trong khu vực tư nhân:

Hydro từ phân

Các nhà máy khí sinh học, trong đó có nhiều ở Tây Âu, đang bắt đầu xuất hiện trong các hộ nông dân trong nước. Hầm biogas thủ công mỹ nghệ mà các “tay điên” nói trên Internet không khác nhau về hiệu suất hay độ ổn định của thế hệ. Chỉ những cách lắp đặt khá phức tạp và đắt tiền mới có hiệu quả, với điều kiện nguyên liệu thô được cung cấp ổn định. Điều này là không thực tế để thực hiện trên một trang trại tư nhân nhỏ, nhưng nó hoàn toàn có thể xảy ra trong một trang trại mạnh. Hydro chỉ là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất khí sinh học và thường không được tách ra bằng cách đốt cháy với khí metan. Nhưng nếu cần, H2 có thể được tách ra.

Sơ đồ công trình khí sinh học. Để quá trình tạo ra khí cháy được diễn ra chuyên sâu, các nguyên liệu thô được lên men và trộn định kỳ.

Hydro từ nước

Một nhà máy điện phân hydro để sưởi ấm gia đình là giải pháp duy nhất hiện có cho nhà riêng. Máy điện phân nhỏ gọn, dễ bảo trì, có thể lắp đặt trong phòng nhỏ. Nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu là nước máy. Có một số nhà sản xuất nổi tiếng cung cấp máy tạo hydro gia đình tương tự để sưởi ấm gia đình và tiếp nhiên liệu cho ô tô. Ví dụ, từ năm 2003, Honda đã sản xuất Trạm năng lượng tại nhà, ngày nay thế hệ thứ ba đã được bán. HES III được trang bị các tấm pin mặt trời và có thể được lắp đặt trong nhà để xe hoặc ngoài trời.

Trạm Năng lượng Gia đình là một nhà máy rất đắt tiền có khả năng sản xuất tới 2 m2 hydro mỗi giờ từ khí tự nhiên hoặc quá trình điện phân nước. Trạm bao gồm một máy cải cách, pin nhiên liệu, hệ thống lọc, máy nén và bình chứa khí. Điện có thể đến từ lưới điện hoặc được tạo ra từ các tấm pin mặt trời

Bên cạnh những thiết bị "có thương hiệu", nhân tiện, không có ai cung cấp chính thức cho các nước SNG, ngày nay máy phát điện H2 do những người bạn của chúng ta ở Celestial Empire hoặc các đồng nghiệp của Tajik sản xuất trong các ga ra trong nước được quảng cáo rộng rãi. Mức độ chất lượng và hiệu suất là khác nhau, từ không có đến chấp nhận được có điều kiện. Những người bán thiết bị như vậy, không giống như những người Nhật trung thực ít nhiều, những người không hứa hẹn từ trên trời rơi xuống, họ sử dụng công nghệ quảng cáo "bẩn", thẳng thắn lừa dối người mua tiềm năng về đặc điểm của thiết bị của họ, được bán với giá cao ngất ngưởng.

Nhà máy bán thủ công để sản xuất hydro

Tự làm nóng bằng hydro, cung cấp cho việc sản xuất độc lập máy điện phân, được thảo luận rộng rãi trên các diễn đàn Internet gần xây dựng. Điều này có thể thực hiện được và thậm chí không quá khó nếu chủ nhà biết những kiến ​​thức cơ bản về kỹ thuật điện và bàn tay của anh ta phát triển từ nơi cần có. Làm thế nào hiệu quả và an toàn là một câu hỏi riêng biệt.

Tác giả của video nói chi tiết về thiết kế của một pin nhiên liệu để sản xuất hydro, được gắn trong thân của một bộ lọc lọc nước thông thường. Quá trình cài đặt đang thực sự hoạt động.

Một vấn đề khác là việc lấy nhiên liệu chỉ là một phần của nhiệm vụ. Cần đảm bảo tạo ra nó ở thể tích cần thiết, tách nó ra khỏi ôxy và hơi nước, tạo nguồn dự trữ, đảm bảo áp suất không đổi khi cung cấp cho bộ sinh nhiệt.

Sơ đồ của một hệ thống lắp đặt hoàn chỉnh để sản xuất hydro. Như bạn có thể thấy, một "hình nón với các điện cực" ở đây là không đủ, chúng ta cần các bình chứa, một bình ngưng, một máy nén. Nếu bạn tính toán chi phí của tất cả các thiết bị, nó hóa ra là đắt tiền.

Ưu nhược điểm của hệ thống sưởi

1. Thân thiện với môi trường tuyệt đối - các sản phẩm phân hủy của nước (hydro, oxy và hơi nước) không ảnh hưởng đến tình trạng sức khỏe ngay cả trong quá trình đốt cháy.
2. Mức hiệu suất tối đa, đạt 96%, cao hơn nhiều so với than đá, dầu diesel hay khí đốt tự nhiên cùng loại.
3. Việc sử dụng hydro như một nguồn năng lượng thay thế có thể tiết kiệm đáng kể trữ lượng của các nguồn tài nguyên thiên nhiên đang cạn kiệt, làm giảm sản lượng của chúng xuống vài lần.
4. Chi phí thấp - để sưởi ấm các tòa nhà dân cư, chi phí của hệ thống là không đáng kể và sự dễ vận hành, dựa trên phản ứng điện phân nguyên thủy, cho phép bạn tự lắp ráp hệ thống.

Đọc thêm: Chúng ta nói về máy phát điện từ trường thanh tao

Trong số những thiếu sót, chỉ có ba chỉ số có thể được phân biệt:

1. Nhu cầu thay các tấm kim loại hàng năm là cần thiết để quá trình điện phân xảy ra với mức sản xuất hydro cao nhất có thể.
2. Thiết bị đắt tiền - việc mua một nhà máy lắp đặt sẽ có giá trung bình khoảng 35-40 nghìn rúp.

Một số mẹo hay

Tiếp theo, chúng ta hãy nói về các thành phần khác của đầu đốt hydro - bộ lọc cho máy giặt và van. Cả hai đều để bảo vệ. Van sẽ không cho phép hydro đánh lửa thâm nhập trở lại cấu trúc và làm nổ khí tích tụ dưới nắp bình điện phân (ngay cả khi có một ít). Nếu chúng ta không lắp van, bình chứa sẽ bị hỏng và chất kiềm sẽ bị rò rỉ ra ngoài.

Bộ lọc sẽ được yêu cầu để sản xuất phớt chặn nước, bộ lọc này sẽ đóng vai trò như một rào cản ngăn ngừa cháy nổ. Những người thợ thủ công, những người quen thuộc với thiết kế của một lò đốt hydro sản xuất tại nhà, gọi màn trập này là “máy phun sương”. Thật vậy, về bản chất nó chỉ tạo ra bọt khí trong nước. Đối với đầu đốt, chúng tôi sử dụng cùng một ống trong suốt. Mọi thứ, đầu đốt hydro đã sẵn sàng!

Nó vẫn chỉ để kết nối nó với đầu vào của hệ thống "sàn ấm", niêm phong kết nối và bắt đầu hoạt động trực tiếp.

Vật liệu áp dụng

Theo quy định, trong hệ thống đun nóng, nước cất được sử dụng, trong đó natri hydroxit được thêm vào theo tỷ lệ 10 lít chất lỏng trên 1 muỗng canh. l chất.Trong trường hợp không có hoặc khó thu được lượng sản phẩm chưng cất cần thiết, người ta cũng được phép sử dụng nước máy thông thường, nhưng chỉ khi nước đó không chứa kim loại nặng.

Vì các kim loại dùng để chế tạo nồi hơi hydro, nên cho phép sử dụng bất kỳ loại thép không gỉ nào - thép sắt từ, loại thép không gỉ không bị thu hút, sẽ là một lựa chọn tuyệt vời. Mặc dù tiêu chí chính để lựa chọn vật liệu vẫn phải là khả năng chống ăn mòn và rỉ sét.

Để lắp ráp thiết bị, các ống có đường kính 1 hoặc 1,25 inch thường được sử dụng. Và đầu đốt được mua ở cửa hàng thích hợp hoặc dịch vụ trực tuyến.

Nếu bạn chọn đúng vật liệu và nghiên cứu cẩn thận sơ đồ sưởi ấm, việc sản xuất lắp đặt và kết nối của nó với lò hơi không khó.

Ưu điểm và nhược điểm của hydro làm nhiên liệu

Trên thực tế, hydro có nhiều lợi thế. Như đã nói ở trên, đây là một trong những loại khí phổ biến nhất trên hành tinh (phổ biến nhất trong Vũ trụ), một loại nhiên liệu giá cả phải chăng và thân thiện với môi trường.

Nói chung, những lợi thế bao gồm:

• phổ biến (thường nó được đặt trong các xi lanh - như khí đốt hóa lỏng);
• trên thực tế, hệ thống sưởi ấm bằng hydro tạo thành một chu trình khép kín không cần đến sự can thiệp của con người;
• tính rẻ tương đối của nhiên liệu;
• khi sử dụng hydro, thiết bị trung bình giải phóng năng lượng 121 MJ / kg, và chỉ số tương tự cho cùng một loại propan phổ biến là 40 MJ / kg.

Nhiên liệu hydro cũng có những hạn chế của nó:

• xác suất nổ nồi hơi khi vượt quá áp suất thường hóa trong nồi hơi;
• nếu chúng ta lấy điều kiện của Nga, không phải lúc nào cũng có thể tìm thấy các bình hydro trong khoảng cách đi bộ (xét cho cùng thì đây không phải là khí thiên nhiên propan);
• đôi khi nhiệt độ thoát ra trong quá trình phản ứng xúc tác có thể cao đến mức phải làm một ống khói riêng để thoát hơi nước và nước (mặc dù điều này đúng khi nói đến các cơ sở cũ - trong các hệ thống lắp đặt hiện đại, hơi nước và nước ngay lập tức đi vào đường ống, là một chất làm mát);
• độ ồn cao;

• tiêu thụ nhiều nước.

  Sơ đồ thiết bị của bộ điều khiển nồi hơi hydro

Hydro tinh khiết đến từ đâu?

Lưu ý cho chủ sở hữu

“Để thu hút sự chú ý đến sản phẩm của họ, một số nhà sản xuất nồi hơi hydro đưa ra đề cập đến một số loại“ chất xúc tác bí mật ”hoặc việc sử dụng“ khí Brown ”trong các thiết bị của họ. Ví dụ, bạn có thể chiết xuất hydro từ khí methane, nơi có tới 4 nguyên tử hydro! Chỉ ở đây, tại sao? Bản thân mêtan là một chất khí dễ cháy, tại sao lại lãng phí năng lượng bổ sung vào việc sản xuất hydro tinh khiết? Hiệu suất năng lượng ở đâu? Do đó, hầu hết hydro được chiết xuất từ ​​nước, mà như mọi người đều biết, không thể đốt cháy, sử dụng phương pháp điện phân cho việc này. Ở dạng tổng quát nhất, phương pháp này có thể được mô tả là sự phân tách các phân tử nước thành hydro và oxy dưới tác dụng của dòng điện.

Ví dụ, bạn có thể chiết xuất hydro từ khí methane, nơi có tới 4 nguyên tử hydro! Chỉ ở đây, tại sao? Bản thân mêtan là một chất khí dễ cháy, tại sao lại lãng phí năng lượng bổ sung vào việc sản xuất hydro tinh khiết? Hiệu suất năng lượng ở đâu? Do đó, hầu hết hydro được chiết xuất từ ​​nước, mà như mọi người đều biết, không thể đốt cháy, sử dụng phương pháp điện phân cho việc này. Ở dạng tổng quát nhất, phương pháp này có thể được mô tả là sự phân tách các phân tử nước thành hydro và oxy dưới tác dụng của dòng điện.

Điện phân từ lâu đã được biết đến và sử dụng rộng rãi để sản xuất hydro tinh khiết. Trên thực tế, cho đến nay, không một lò hơi hydro công nghiệp nào có thể làm được mà không có nhà máy điện phân hoặc máy điện phân. Mọi thứ sẽ ổn, nhưng việc lắp đặt này cần có điện. Vì vậy, một lò hơi hydro nhất thiết phải tiêu thụ năng lượng. Câu hỏi đặt ra là những chi phí năng lượng này là gì?

Tất cả những gì nói về "nhiệt trị" của hydro khiến chúng ta rời xa vấn đề này một chút, nhưng trong khi đó, nó là quan trọng nhất. Vì vậy, một lò hơi hydro có thể mang lại lợi nhuận trong trường hợp duy nhất - năng lượng nhiệt do nó tạo ra phải cao hơn năng lượng tiêu thụ cho hoạt động của lò hơi.

Có thể chế tạo độc lập máy tạo hydro không

Tốt hơn hết là không nên chấp nhận rủi ro, bởi vì quá trình như vậy không chỉ gắn liền với nhu cầu hiểu biết về sự phức tạp của công nghệ và hóa học, mà còn yêu cầu tuân thủ đúng các quy tắc an toàn. Nhưng bạn có thể tự lắp đặt thiết bị. Để làm điều này, nó là đủ để làm theo các hướng dẫn và không cho phép biểu diễn nghiệp dư.

Hệ thống sưởi của bất kỳ ngôi nhà nào không chỉ mang lại cuộc sống thoải mái cho con người mà còn mang lại sự trong sạch về mặt sinh thái cho môi trường. Điều này đạt được là do sau khi đốt cháy hydro, không có hợp chất có hại nào được hình thành.

Ở các nước phương Tây, sưởi ấm bằng máy phát hydro đã được chấp nhận rộng rãi và chứng minh kinh tế. Nếu một phương pháp tương tự bén rễ ở Nga, nó sẽ làm tăng đáng kể hiệu suất sưởi với chi phí tài nguyên tối thiểu.

Các tính năng của máy tạo hydro điện phân

Máy tạo hydro dựa trên nguyên tắc điện phân thường được sản xuất dưới dạng thùng chứa. Điều kiện tiên quyết để mua một thiết bị như vậy để sưởi ấm là sự hiện diện của các tài liệu sau: giấy phép từ Rostekhnadzor, giấy chứng nhận (tuân thủ GOSTR và vệ sinh).

Máy phát điện bao gồm các phần tử sau:

• một khối bao gồm một máy biến áp, một bộ chỉnh lưu, các hộp nối và các thiết bị, một khối để bổ sung và khử khoáng nước;
• thiết bị sản xuất hydro và oxy riêng biệt - một máy điện phân;
• hệ thống phân tích khí;
• hệ thống làm mát bằng chất lỏng;
• một hệ thống nhằm phát hiện rò rỉ hydro có thể xảy ra;
• bảng điều khiển và hệ thống điều khiển tự động.

Để đạt được quá trình dẫn điện hiệu quả nhất, người ta sử dụng dung dịch kiềm nhỏ giọt. Bể chứa với nó được bổ sung khi cần thiết, nhưng điều này thường xảy ra khoảng 1 lần mỗi năm. Bất kỳ máy phát điện công nghiệp nào cũng được sản xuất trên cơ sở các tiêu chuẩn an toàn và môi trường của Châu Âu.

Thực nghiệm đã chứng minh rằng việc mua một máy điện phân hydro có lợi hơn nhiều so với việc mua khí đốt thông thường. Vì vậy, để sản xuất 1 mét khối khí từ hydro và oxy, chỉ cần khoảng 3,5 kW năng lượng điện, cũng như nửa lít nước khử khoáng.

Triển vọng đối với hydro trong ngành công nghiệp sưởi ấm

Nhiều nhà khoa học gọi hydro là nhiên liệu hứa hẹn nhất và điều này chỉ được xác nhận bởi những sự kiện sau:

Hydro là nguyên tố nhiên liệu dồi dào nhất trong vũ trụ và là nguyên tố phong phú thứ 10 trong số các nguyên tố hóa học trên hành tinh của chúng ta. Nói một cách đơn giản, chắc chắn sẽ không có vấn đề gì về dự trữ hydro;

• Mặc dù thực tế là một loại khí, nó hoàn toàn vô hại và không độc hại, vì vậy con người, động vật và thậm chí cả thực vật sẽ không cảm thấy tác hại của nó;
• Trong thiết bị sưởi chạy bằng hydro, sản phẩm đốt cháy là nước thông thường, vì vậy không có gì đáng nói về khí thải độc hại;
• Mức độ đốt cháy của hydro là 6000, điều này khẳng định khả năng tỏa nhiệt cao của nguyên tố hóa học này;
• Theo trọng lượng, loại nhiên liệu này thậm chí còn nhẹ hơn không khí (14 lần), vì vậy trong trường hợp bị rò rỉ, nhiên liệu lựa chọn sẽ tự bay hơi và rất nhanh chóng;
• Một kg hydro ngày nay chỉ có giá từ 2-7 đô la Mỹ. Nhưng một kilôgam là rất nhiều, vì khối lượng riêng của một chất chỉ là 0,008987 kg / m3;
• Nhiệt trị của 1 mét khối hiđro là 13000 kJ. Tất nhiên, chỉ số này thấp hơn khoảng ba lần so với khí tự nhiên, nhưng giá của hydro lại thấp hơn mười lần.

Từ đó chúng ta có thể kết luận rằng việc sưởi ấm nhà bằng hydro sẽ không tốn nhiều chi phí hơn so với việc sử dụng các lò hơi đốt bằng khí đốt thông thường. Ngoài ra, chủ sở hữu của thiết bị độc đáo như vậy sẽ không trả những khoản tiền thưởng điên rồ vào túi của chủ sở hữu các công ty dầu khí và không cần phải trang bị một đường ống dẫn khí đắt tiền. Đồng thời, chủ sở hữu cũng sẽ tránh phải trải qua các thủ tục quan liêu tẻ nhạt và dài dòng để điều phối các dự án khác nhau.

Nói chung, hydro thực sự có thể được coi là nhiên liệu hứa hẹn nhất. Tất cả những ưu điểm của nguyên tố này đã được trải nghiệm bởi các nhân viên của các doanh nghiệp hàng không vũ trụ sử dụng hydro làm nhiên liệu tên lửa.

Mặt tiêu cực của máy phát điện

Đúng, có những nhược điểm nhất định của việc sử dụng máy phát điện như vậy. Công nghệ tách nhiệt từ hydro hiện đang ở giai đoạn phát triển nên không thể tránh khỏi một số nhược điểm. Đầu tiên, đó là khả năng tiếp cận, không phải cửa hàng nào cũng có máy phát điện. Theo đó, trong trường hợp hỏng hóc, bộ phận thay thế sẽ phải được xem xét cẩn thận.

Các bình có chất này vận chuyển không thuận tiện lắm, cũng cần lưu ý rằng ở nhiệt độ phòng, hydro là chất khí dễ bay hơi, rất khó tác dụng với nó. Ngày nay, việc mua một loại nhiên liệu thay thế như vậy ở Nga không phải là điều dễ dàng, và không phải ai cũng có thể tự tay mình xử lý việc xây dựng quá trình điện phân. Ngoài ra, khi sử dụng các thiết kế sản xuất trong nhà, cần lưu ý rằng chúng có thể không an toàn, vì không thể đảm bảo kiểm soát hoàn toàn phản ứng.

Nhưng tất cả những bất cập này sẽ chỉ tồn tại trong một thời gian, các nhà khoa học sẽ sớm tìm ra cách thu được nhanh chóng và vận chuyển thuận tiện hydro, và sau đó nó có thể được sử dụng để sưởi ấm một ngôi nhà liên tục. Sự phổ biến của các loại máy phát điện kiểu này không ngừng phát triển, và chúng chuyển từ loại thiết bị kỳ lạ sang loại "sáng tạo".

Có lợi nhuận khi sưởi ấm một ngôi nhà bằng hydro

Những người bán máy tạo hydro nhỏ gọn thuyết phục người mua về giá rẻ bất thường của việc sưởi ấm một ngôi nhà bằng hydro. Theo cáo buộc, điều này thậm chí còn có lợi hơn so với việc sưởi ấm bằng khí đốt. Họ nói rằng nước đổ vào lắp đặt không tốn kém gì, họ im lặng về phần chi phí còn lại. Những lời hứa như vậy có tác dụng kỳ diệu đối với một số đồng bào của chúng ta, những người yêu thích quà tặng miễn phí. Nhưng đừng giống như Pinocchio và trước khi bước vào Vùng đất của những kẻ ngốc, chúng ta hãy tìm hiểu xem thực tế việc sưởi ấm bằng hydro tại nhà có giá bao nhiêu.

Giá bán khí đốt tự nhiên trung bình cho các hộ gia đình để sưởi ấm và phát điện là 4,76 rúp / m3. 1 m3 chứa 0,712 kg. Theo đó, 1 kg khí đốt tự nhiên có giá 6,68 rúp. Nhiệt trị trung bình của khí thiên nhiên là 50.000 kJ / kg. Hydro cao hơn nhiều, 140.000 kJ / kg. Tức là, để thu được một lượng nhiệt năng bằng nhiệt năng sinh ra khi đốt cháy 1 kg hiđro thì cần 2,8 kg khí thiên nhiên. Chi phí của nó là 13,32 rúp. Bây giờ chúng ta hãy so sánh chi phí nhiệt năng thu được từ quá trình đốt cháy 1 kg hydro thu được trong một nhà máy điện phân tốt và từ 2,8 kg khí tự nhiên: 420 rúp so với 13,32. Sự khác biệt thực sự khủng khiếp, 31,5 lần! Thậm chí so với loại đắt nhất trong số các loại sưởi - điện truyền thống, hydro thậm chí còn không thể cạnh tranh gần, nó còn đắt gấp 4 lần! Điện năng sẽ được sử dụng cho hoạt động của máy điện phân được sử dụng tốt nhất cho hoạt động của các thiết bị điện sưởi ấm, nó sẽ vô dụng hơn là một ví dụ.

Chính những công nghệ quảng cáo và phương pháp thuyết phục này đã được những người bán hàng lắp đặt hệ thống sưởi ấm bằng hydro sử dụng để bán những món hàng vô giá trị của họ với giá cắt cổ.

Về triển vọng đối với năng lượng hydro là vậy, nhưng thành công gắn liền với những công nghệ công nghiệp đầy hứa hẹn mà vẫn chưa được phát minh. Máy phát điện hydro gia dụng và ô tô chạy hydro rõ ràng là không có lãi trong ít nhất những thập kỷ tới.Việc sử dụng chúng rất hạn chế ở một số quốc gia chỉ có thể nhờ vào sự trợ cấp nghiêm túc của chính phủ trong khuôn khổ các chương trình môi trường thử nghiệm.

Sự kết luận

Cho đến nay, người ta chỉ có thể suy đoán về những công nghệ nhân loại sẽ sử dụng vào ngày mai. Nhiều nhà khoa học hoài nghi về triển vọng của năng lượng dựa trên hydro do phạm vi ứng dụng nhỏ. Nhưng bạn có thể nhìn tình huống này từ khía cạnh khác. Nếu một người có xu hướng phát triển các công nghệ để sắp xếp cuộc sống của chính mình, tương tác với các lực của tự nhiên, thì làm sao người ta có thể loại bỏ khả năng thu được năng lượng nhiệt do tương tác giữa điện và nước?

Thật là ngu ngốc khi bỏ qua một cơ hội như vậy. Nếu bạn không thể tìm ra cách để áp dụng điều này trong thế giới ngày nay, có lẽ tốt hơn hết bạn nên nghĩ xem chúng ta đang cố gắng tạo ra loại thế giới nào? Phải phát triển và sử dụng máy phát hydro để sưởi ấm nhà riêng và các công nghệ tự nhiên khác.

9 phụ nữ nổi tiếng si mê phụ nữ Thể hiện sự quan tâm đến người khác không phải là chuyện lạ. Bạn khó có thể làm ai đó ngạc nhiên hoặc sốc nếu thừa nhận điều đó.

10 đứa trẻ nổi tiếng đáng yêu trông rất khác ngày nay Thời gian trôi nhanh và một ngày những người nổi tiếng nhỏ bé trở thành những người lớn khó nhận ra Trai xinh gái đẹp lần lượt thành s.

7 bộ phận cơ thể bạn không nên chạm vào Hãy coi cơ thể mình như một ngôi đền: bạn có thể sử dụng nó, nhưng có một số nơi linh thiêng mà bạn không nên chạm vào. Nghiên cứu hiển thị.

Làm thế nào để trông trẻ hơn: kiểu cắt tóc tốt nhất cho những người trên 30, 40, 50, 60 Các cô gái ở độ tuổi 20 đừng lo lắng về hình dạng và độ dài của tóc. Có vẻ như tuổi trẻ được tạo ra để thử nghiệm về ngoại hình và những lọn tóc xoăn táo bạo. Tuy nhiên, đã

Những Sai Lầm Trong Phim Không Thể Tha Thứ Có Thể Bạn Chưa Bao Giờ Để Ý Có lẽ có rất ít người không thích xem phim. Tuy nhiên, ngay cả trong rạp chiếu phim tốt nhất cũng có những sai sót mà người xem có thể nhận thấy.

10 bức ảnh bí ẩn sẽ gây sốc từ rất lâu trước khi Internet ra đời và những bậc thầy về Photoshop, phần lớn các bức ảnh được chụp đều là ảnh thật. Đôi khi những bức ảnh thực sự khó tin.