Como fazer um gerador de hidrogénio seco com as suas próprias mãos de acordo com o esquema

Pretende aumentar a eficiência energética da sua casa e, ao mesmo tempo, explorar alternativas amigas do ambiente?? Uma via promissora é a tecnologia do hidrogénio. O hidrogénio, conhecido pelas suas propriedades de combustão limpa, tem ganho atenção como uma potencial fonte de energia para várias aplicações, incluindo o aquecimento. Neste guia, vamos mergulhar no empolgante domínio dos geradores de hidrogénio seco DIY, oferecendo-lhe uma abordagem passo a passo para construir o seu próprio gerador de acordo com um esquema comprovado.

Antes de entrarmos nas especificidades da construção de um gerador de hidrogénio seco, vejamos rapidamente o que é um gerador de hidrogénio seco e porque é que os proprietários de casas que se preocupam com o ambiente estão a interessar-se por ele. Um gerador de hidrogénio seco é um dispositivo que utiliza um catalisador metálico e água para iniciar uma reação química que produz hidrogénio gasoso. Os geradores de hidrogénio seco são uma alternativa apelativa para os amantes da bricolage devido à sua eficiência e simplicidade, ao contrário dos geradores de hidrogénio húmido, que utilizam a eletrólise.

Pode estar a perguntar-se: porquê o hidrogénio?? O hidrogénio possui um grande potencial como fonte de energia limpa devido à sua versatilidade. A combustão liberta calor e não produz gases nocivos com efeito de estufa ou poluentes, apenas vapor de água como subproduto. Por este motivo, o hidrogénio é um combustível mais amigo do ambiente do que os combustíveis fósseis tradicionais, especialmente quando utilizado em sistemas de aquecimento em que as emissões podem agravar a poluição atmosférica e contribuir para o aquecimento global.

Construir o seu próprio gerador de hidrogénio seco não só lhe permite aproveitar o poder deste combustível amigo do ambiente, como também lhe proporciona uma experiência prática de aprendizagem. Ao compreender os princípios subjacentes à produção e combustão do hidrogénio, obterá informações valiosas sobre as tecnologias energéticas sustentáveis. Além disso, projectos de bricolage como este permitem que os indivíduos assumam o controlo do seu consumo de energia e reduzam a dependência de recursos não renováveis.

Materiais necessários	Instruções passo a passo
1. Placas de aço inoxidável	1. Cortar as placas de aço inoxidável no tamanho pretendido.
2. Frasco de vidro	2. Pegue num frasco de vidro e encha-o com água destilada.
3. Cablagem eléctrica	3. Ligar os fios eléctricos às placas de aço inoxidável.
4. Bicarbonato de sódio	4. Adicione uma pequena quantidade de bicarbonato de sódio à água.
5. Fechar os selos	5. Certifique-se de que todos os selos estão bem fechados.
6. Fonte de energia	6. Ligar o gerador a uma fonte de energia.
7. Teste	7. Ligar a fonte de energia e observar a produção de hidrogénio.

Características de conceção e dispositivo do gerador de hidrogénio

Apesar de a produção de hidrogénio não ter problemas hoje em dia, o seu transporte e armazenamento continuam a ser uma questão premente. Existe um ligeiro risco de segurança porque as moléculas desta substância são tão pequenas que podem atravessar o metal. Neste momento, o armazenamento sob a forma absorvida não é muito económico. Assim, a produção de hidrogénio o mais rapidamente possível antes de o utilizar no ciclo de produção é a melhor opção.

As instalações industriais de produção de hidrogénio são concebidas tendo em conta esta utilização. Estes electrolisadores são normalmente do tipo de membrana. Abaixo encontra-se um esquema simplificado da conceção do dispositivo e do seu princípio de funcionamento.

Etiquetas:

• A – tubo para remoção de cloro (Cl 2).
• B – saída de hidrogénio (H 2).
• C – ânodo, onde tem lugar a seguinte reação: 2CL – →CL 2 + 2e – .
• D – cátodo, cuja reação pode ser descrita pela seguinte equação: 2H 2 O + 2e – →H 2 + OH – .
• E – solução de água e cloreto de sódio (H 2 O& NaCl).
• F – membrana;
• G – solução saturada de cloreto de sódio e formação de soda cáustica (NaOH).
• H – saída da salmoura e da soda cáustica diluída.
• I – entrada de salmoura saturada.
• J – tampa.

Etiquetas:

• a – tubo para a saída do gás de Brown;
• b – coletor de entrada de água;
• c – caixa hermeticamente fechada;
• d – bloco de placas de eléctrodos (ânodos e cátodos), com isoladores instalados entre eles;
• e – água;
• f – sensor de nível de água (ligado à unidade de controlo);
• g – filtro de separação da água;
• h – fonte de alimentação dos eléctrodos;
• i – sensor de pressão (sinaliza a unidade de controlo quando o nível limite é atingido);
• j – válvula de segurança;
• k – saída de gás da válvula de segurança.

A utilização de blocos de eléctrodos é uma caraterística que define estes dispositivos, uma vez que não é necessária a separação do hidrogénio e do oxigénio. Permite criar geradores muito pequenos.

Como instalar uma caldeira de hidrogénio

Hoje em dia, muitas pessoas preferem construir os seus próprios geradores de hidrogénio para os seus sistemas de aquecimento. Além disso, isto não é chocante se considerarmos que o "armazém" os análogos não só são extremamente dispendiosos como também não são muito eficientes. No entanto, a eficiência deste dispositivo será dez vezes superior se o fabricar à mão.

Existem várias formas de montar um gerador a hidrogénio. Em qualquer caso, são necessários os seguintes consumíveis para o fabrico em casa.

Uma fonte de alimentação de 12 volts. Numerosos tubos de aço inoxidável de diferentes diâmetros. o depósito que albergará a estrutura. controlador PWM

É fundamental que a potência seja de pelo menos trinta amperes. Estas são as peças principais que normalmente compõem os geradores de hidrogénio de bricolage.

Além disso, não se esqueça de incluir o reservatório de água destilada – a sua presença também é necessária. Uma construção selada que contenha uma dialética necessita de um abastecimento de água. Haverá um conjunto de placas de "aço inoxidável" placas dentro da mesma estrutura que são unidas por material isolante. É fundamental que estas placas recebam a tensão exacta de 12 volts. Se tudo for feito corretamente, a água dividir-se-á em dois elementos gasosos quando a tensão for aplicada.

Estas são as peças principais que mais frequentemente compõem os geradores de hidrogénio "faça você mesmo. Além disso, lembre-se que o reservatório de água destilada deve estar presente; não o negligencie. A água tem de ser vertida numa estrutura selada que contém um dialético. Haverá um conjunto de placas de "aço inoxidável" da mesma construção, colocadas uma ao lado da outra por meio de material isolante.

É fundamental que estas placas recebam uma alimentação de 12 volts. Quando a tensão é aplicada corretamente, a água divide-se em dois componentes gasosos.

Tomar nota! A utilização de corrente contínua (que tem de ter uma determinada frequência) gerada por um gerador do tipo PWM é mais eficaz neste aspeto. Neste caso, a corrente contínua substitui a corrente pulsada (ou corrente alternada).

A eficiência do equipamento será consequentemente muito maior.

Como fazer a sua própria máquina de soldar a hidrogénio

A soldadura a hidrogénio é vantajosa para todos os tipos de artesãos. Uma tocha de hidrogénio é um equipamento caro. Além disso, a soldadura de componentes minúsculos, em particular de jóias, não é frequentemente uma boa utilização para dispositivos comerciais facilmente disponíveis.

A única maneira de sair desta situação é realizar manualmente a soldadura atómica a hidrogénio. Qualquer loja de ferragens terá facilmente todos os componentes necessários para fazer um dispositivo deste género. Vejamos agora como o fazer em casa.

Recipiente principal

Máquina de soldar hidrogénio.

A dissociação de uma solução aquosa de álcali provoca a combustão do hidrogénio, que alimenta o aparelho de soldadura a hidrogénio.

Este procedimento é feito dentro de um recipiente, e um frasco de meio litro funciona bem para isso. Para fechar, deve ser utilizada uma tampa de plástico com dois orifícios para direcionar os contactos dos eléctrodos.

Cada fio deve ser firmemente selado. A cola de momento funciona bem nesta situação.

As tiras de aço inoxidável de quatro centímetros podem ser utilizadas como eléctrodos. É necessário utilizar o volume total de líquido para maximizar a produtividade da máquina de soldar.

Para o efeito, as placas são perfuradas em cima e em baixo e são utilizados pernos dieléctricos para as unir. Dois pontos negativos nas extremidades e um pólo no meio do bloco resultante são os terminais fabricados.

Cada terminal é dobrado e aparafusado ao recipiente. Os terminais da fonte de alimentação serão lançados para estes parafusos.

Com uma seringa, encher o recipiente com o líquido de trabalho através da ligação de saída do gás. Uma mistura de 8-10% de hidróxido de sódio em água destilada serve como eletrólito. A temperatura do fluido de trabalho da solução alcalina mantém-se normalmente abaixo dos 80 °C enquanto o eletrolisador está a funcionar.

O aparelho de hidrodosagem é o segundo recipiente. Enche os gases de vapores que se incendeiam. Depois disso, a mistura é transferida para um terceiro recipiente que contém água pura. Funciona como uma porta de saída de gases.

O oxigénio, o hidrogénio e os materiais inflamáveis podem ser libertados através do bocal de uma agulha médica normal.

Fonte de energia para soldadura com hidrogénio atómico

Uma pilha normal de 12 volts pode funcionar como fonte de alimentação. Quando se trata de metal com uma espessura fixa, esta opção é excelente.

A sua incapacidade de controlar a intensidade da chama da tocha resulta do facto de, em função da intensidade da corrente, a sua eficácia ser ditada pela produção de hidrogénio e de oxigénio.

Será mais desejável selecionar um carregador de bateria de automóvel. O carregador pode ser ajustado para 3 volts, para que possa ser utilizado com jóias ou placas metálicas finas.

Pode utilizar a soldadura oxigénio-hidrogénio em casa porque pode ser alimentada por uma rede normal de 220 V.

Câmara de permuta

Ilustração esquemática de um dispositivo de soldadura a hidrogénio.

O hidrogénio e o oxigénio que são fornecidos ao queimador são recolhidos num outro recipiente chamado câmara de permuta.

É necessário fazer três orifícios no seu interior:

• para reabastecimento com fluido de trabalho;
• Na parte inferior, existe uma ligação para fornecer o fluido de trabalho ao recipiente principal;
• Ligação do bocal para fornecimento da mistura de gás ao bocal.

A construção do recipiente extra também precisa de ser devidamente selada. Não é aconselhável deixar passar líquidos ou gases através das portas de hidrogénio do gerador de hidrogénio. "Momento também ajuda na solução do problema.

Fabrico da tocha

Para o queimador, uma mangueira de borracha normal serve. O hidrogénio e o oxigénio passarão através dele da câmara de permuta para o bocal. Pode ser utilizada uma agulha de um conta-gotas ou de uma seringa como bocal. Dado que as paredes desta agulha são mais grossas, a segunda opção será melhor.

O encaixe da câmara de permuta e a base da agulha devem ser firmemente fixados à mangueira. Para o efeito, são utilizadas braçadeiras. O dispositivo pode ser testado após a conclusão de todos os procedimentos de montagem.

Princípio de funcionamento do dispositivo

Como a água comum tem um elevado poder calorífico, o desenvolvimento de geradores de hidrogénio para fins de aquecimento é considerado promissor. O objetivo principal é obter hidrogénio puro da forma mais simples e económica possível.

Produção de hidrogénio

Para isso, o método de eletrólise tem sido tradicionalmente utilizado. A ideia de base é a seguinte: uma fonte de alta tensão é ligada a um par de placas metálicas submersas em água, próximas uma da outra. Como a água é condutora de eletricidade, uma corrente eléctrica pode dividir uma molécula de água nas suas partes constituintes. O chamado gás de Brown, que tem a fórmula HNO, é produzido quando cada molécula liberta dois átomos de hidrogénio e um átomo de oxigénio.

O gás de Brown tem um poder calorífico de 121 MJ/kg. O material queima sem produzir quaisquer subprodutos perigosos e tudo o que é necessário para o utilizar como fonte de energia para aquecimento doméstico é uma pequena atualização de uma caldeira a gás típica.

No entanto, é necessário ter um cuidado suplementar para garantir a segurança quando se constrói uma instalação de produção de hidrogénio por conta própria, uma vez que o hidrogénio e o oxigénio se combinam para formar uma mistura chocante.

Conceção do gerador

Um eletrolisador é um dispositivo que utiliza várias células com eléctrodos de placa metálica incorporados para eletrolisar grandes volumes de água, a fim de produzir o gás de Brown. A potência do aparelho aumenta com a superfície total dos eléctrodos.

As células estão alojadas num recipiente selado com terminais para ligar a fonte de alimentação, uma torneira para ligar a uma fonte de água e uma torneira para libertar o gás gerado. Além disso, o gerador possui uma válvula de segurança para evitar um contra-fogo e uma comporta de água para impedir que o hidrogénio entre em contacto com o oxigénio; o gás só arde no dispositivo de combustão.

Princípio de funcionamento do gerador de hidrogénio

Dispositivo com duas válvulas

O processo de criação de um modelo de eletrolisador de duas válvulas não é muito difícil. Tal como na versão anterior, a preparação da base deve ser efectuada em primeiro lugar na montagem. É construído a partir de uma chapa de aço que tem de ser cortada para se adaptar às medidas do contentor.

Quando a placa estiver bem fixada à base (utilizamos parafusos M6), pode instalar um tubo de barbotagem com um diâmetro mínimo de 33 mm. As válvulas podem ser montadas depois de a ficha e o dispositivo terem sido combinados.

A instalação do primeiro requer a instalação de um encaixe na base do tubo. É utilizado um anel de aperto para selar a ligação, sendo posteriormente instalada outra placa. Esta placa é necessária para fixar o obturador.

A segunda válvula tem de ser instalada no tubo 20 mm para dentro a partir do bordo do tubo.

Desenhos de um gerador de hidrogénio para automóvel com as próprias mãos

O consumo de combustível pode ser reduzido através da adição de hidrogénio à mistura combustível-ar. Alguns condutores afirmam que podem poupar até 30% de combustível.

O gerador de hidrogénio para automóveis baseia-se no dispositivo que foi abordado na secção anterior. As duas principais diferenças são a presença de uma unidade de controlo e a ausência de um coletor de hidrogénio – o hidrogénio gerado é dirigido diretamente para o coletor de admissão. Dependendo do número de rotações do motor, esta última altera a intensidade da corrente entre os eléctrodos.

Uma vez que o autofabrico de uma unidade deste tipo está limitado a indivíduos com uma sólida formação em eletrónica de rádio, aconselhamos a utilização da versão que foi comprada. O facto de as unidades produzidas na fábrica tratarem de todos os aspectos do controlo do desempenho do gerador de hidrogénio sem o envolvimento do utilizador torna isto ainda mais verdadeiro.

Partes de um sistema de gerador para automóvel

Tudo o que é necessário é escolher manualmente o valor ideal da intensidade da corrente para o "ralenti" e "carga máxima" modos de funcionamento. Depois disso, a unidade de controlo ajustará automaticamente o desempenho da instalação dentro dos limites pré-determinados.

Todas as ligações têm de ser cuidadosamente seladas porque uma fuga de hidrogénio pode provocar um incêndio.

A melhor maneira de testar a estanquicidade da estrutura é usar espuma de sabão; quaisquer fugas manifestar-se-ão como bolhas que aparecem e se expandem persistentemente.

Um filtro de água pode ser utilizado como corpo de um gerador de hidrogénio para automóveis porque é suficientemente durável. O seu pequeno volume pode ser melhorado com a adição de um depósito para armazenar a solução, evitando a necessidade de reabastecimento frequente. Dois tubos ligam-no ao recipiente de trabalho.

Nesta publicação, vamos seguir um tutorial passo a passo sobre como construir um gerador de hidrogénio seco a partir do zero com um esquema simples. A utilização do hidrogénio como fonte de energia alternativa pode ajudar muito a reduzir as emissões de carbono e os custos energéticos, especialmente no que diz respeito ao isolamento e ao aquecimento da casa. Qualquer pessoa pode construir o seu próprio gerador de hidrogénio em casa, incentivando a sustentabilidade e a independência energética, seguindo estas instruções simples. Este guia guiá-lo-á ao longo de todo o processo, destacando as vantagens e potenciais utilizações desta tecnologia amiga do ambiente para sistemas de aquecimento e isolamento residenciais, quer seja um entusiasta da bricolage ou apenas um curioso sobre soluções de energia limpa.

Dispositivo e princípio de funcionamento pormenorizado

Por razões de segurança, os aparelhos de produção de gás de cascavel não assumem a acumulação do gás; em vez disso, a mistura de gás é queimada imediatamente após a obtenção de um. Isto torna o design um pouco mais simples. Na secção anterior, examinámos os principais factores que influenciam o desempenho do aparelho e impusemos requisitos de desempenho específicos.

A figura 4 ilustra o princípio de funcionamento do dispositivo: eléctrodos submersos numa solução electrolítica são ligados a uma fonte de tensão constante. O dispositivo é alimentado por um fluxo de corrente cuja tensão é superior ao ponto de decomposição das moléculas de água.

A figura 4 mostra como é concebido um eletrolisador básico.

Este processo eletroquímico resulta na libertação de 2 para 1 de oxigénio do ânodo e de hidrogénio do cátodo.

Motores a hidrogénio

Tipos de motores a hidrogénio e sua descrição

A ciência está sempre a mudar. Todos os dias são desenvolvidas e criadas novas ideias. Mas só os mais prometedores se concretizam. Atualmente, existem apenas dois tipos de motores a hidrogénio que podem funcionar de forma eficiente e económica.

Os motores a hidrogénio do primeiro tipo funcionam com pilhas de combustível. Infelizmente, estes tipos de motores a hidrogénio ainda são muito caros. O design incorpora materiais caros como a platina, que é o ponto principal.

Os motores de combustão interna que utilizam o hidrogénio fazem parte da segunda categoria. Estes dispositivos funcionam segundo um princípio muito semelhante ao dos modelos a propano. Por isso, são frequentemente modificados para funcionarem com hidrogénio. Infelizmente, a eficiência destes aparelhos é muito inferior à dos que funcionam com pilhas de combustível.

É difícil prever, neste momento, qual das duas tecnologias de motores a hidrogénio prevalecerá. Cada um tem vantagens e inconvenientes. De qualquer forma, o trabalho nesta direção está em curso. Por conseguinte, é muito provável que todos os concessionários de automóveis tenham veículos movidos a hidrogénio disponíveis até 2030.

Princípio de funcionamento

O princípio da eletrólise é a base do funcionamento do motor a hidrogénio. Esta reação ocorre na água com a ajuda de um catalisador único. O hidrogénio é consequentemente libertado. A sua fórmula química é HFO. O gás não tem nada de explosivo.

É crucial! O gás é combinado com uma mistura de combustível e ar dentro de tanques específicos.

O gerador é constituído por um depósito e um eletrolisador. A produção de gás é efectuada por um modulador de corrente. Nos motores a hidrogénio injetado, é instalado um optimizador para garantir um desempenho ótimo. A relação entre a mistura combustível-ar e o gás de Brown é controlada por este dispositivo.

Características dos catalisadores

Três tipos diferentes de catalisadores podem ser utilizados num motor a hidrogénio para produzir a reação desejada:

1. Latas cilíndricas. Esta é a conceção mais simples, funcionando com um sistema de controlo bastante primitivo. O rendimento de um motor a hidrogénio que funcione com este catalisador não ultrapassa 0.7 litros de gás por minuto. Estes sistemas podem ser utilizados em automóveis com um motor a hidrogénio com uma cilindrada de até um litro e meio. O aumento do número de bidões permite ultrapassar este limite.
2. Células separadas. Acredita-se que este tipo de catalisador é o mais eficiente. A produtividade do sistema é superior a dois litros de gás por minuto, a eficiência é máxima.
3. Placas abertas ou conversor catalítico seco. Este sistema foi concebido para um funcionamento a longo prazo. A capacidade varia de um a dois litros de gás por minuto. A disposição aberta proporciona o arrefecimento mais eficiente possível.

Todos os anos, os motores a hidrogénio tornam-se mais eficientes. Os dispositivos híbridos que funcionam com gasolina e hidrogénio começam agora a ser implementados. Para obter um desempenho ainda melhor, os projectistas continuam a procurar o modelo de catalisador mais eficaz.

Aquecimento da casa com gás de Brown

Uma vez que o hidrogénio é o elemento químico mais abundante, a sua utilização é rentável.

Como ficar "limpo" A pergunta que muitos proprietários de casas e chalés se colocam com frequência é: "Como obter energia barata para as necessidades domésticas?. Soluções inovadoras, como o gerador de água para aquecimento doméstico, são a chave para a solução.

Graças aos avanços científicos, um grande número de pessoas pode agora utilizar um dispositivo deste tipo para obter gás. A energia será produzida a partir do hidrogénio (também conhecido como gás de Brown) que o dispositivo é capaz de produzir.

Este composto pode ser representado pela fórmula química hho. A água pode ser convertida neste gás através do processo de eletrólise. Existem inúmeros casos na vida quotidiana em que as pessoas desejam utilizar o gás oxi-hidrogénio para aquecer as suas casas. Mas, primeiro, é preciso aprender a produzir o gás de Brown em casa, se se quiser que este tipo de combustível se torne mais utilizado.

Não existe atualmente uma tecnologia de aquecimento a hidrogénio suficientemente fiável para as casas particulares.

Assista a este vídeo para aprender a construir um gerador de hidrogénio por conta própria com um utilizador experiente:

Durante uma das suas experiências, o cientista medieval Paracelso observou que se formam bolhas de ar quando o ácido sulfúrico e o ferro entram em contacto. Na verdade, era hidrogénio e não ar, como o cientista tinha suposto. O hidrogénio é um gás leve, incolor e inodoro que pode explodir em determinadas circunstâncias.

Hoje em dia, aquecer hidrogénio com as mãos é algo bastante comum. Sim, é possível obter quantidades praticamente infinitas de hidrogénio; os únicos requisitos são a eletricidade e a água.

Este tipo de sistema de aquecimento foi criado por uma empresa italiana. Uma caldeira a hidrogénio é o método mais silencioso e ecológico de aquecer uma casa, porque não produz quaisquer resíduos nocivos durante o seu funcionamento. A novidade do desenvolvimento reside na capacidade de os cientistas produzirem a combustão do hidrogénio a uma temperatura relativamente baixa (cerca de 300°C), o que tornou possível construir estas caldeiras de aquecimento a partir de materiais convencionais.

A caldeira apenas produz vapor seguro enquanto está em funcionamento e a única despesa é a eletricidade. E se juntar a isso painéis solares (um sistema solar), estas despesas podem ser completamente eliminadas.

Como é que isto acontece?? Quando o oxigénio e o hidrogénio se combinam, são criadas moléculas de água, como todos nos lembramos das aulas de química do ensino básico. Os catalisadores provocam a reação, que liberta energia térmica e aumenta a temperatura da água para cerca de 40ᵒC – a temperatura perfeita para o aquecimento do pavimento.

É possível atingir o índice de temperatura específico necessário para aquecer uma divisão com uma área específica, ajustando a capacidade da caldeira. É também importante lembrar que estas caldeiras são consideradas modulares, o que significa que têm vários canais independentes. O catalisador indicado acima está presente em cada um dos canais, portanto o líquido de arrefecimento que o trocador de calor recebe já atingiu os 40ᵒC necessários.

Áreas de aplicação do gerador de hidrogénio

Estes dispositivos são procurados em indústrias onde a presença de hidrogénio é exigida pelo ciclo tecnológico devido aos desafios associados ao seu transporte e armazenamento. Vamos descrever as principais instruções:

1. Produção associada à síntese do cloreto de hidrogénio.
2. Produção de combustível para motores de foguetões.
3. Criação de adubos.
4. Produção de nitreto de hidrogénio (amoníaco).
5. Síntese de ácido nítrico.
6. Na indústria alimentar (para obtenção de gorduras sólidas a partir de óleos vegetais).
7. Processamento de metais (soldadura e corte).
8. Recuperação de metais.
9. Síntese do álcool metílico
10. Fabrico de ácido clorídrico.

Embora o processo de refinação do petróleo produza hidrogénio a um custo inferior ao da eletrólise, como já foi referido, o transporte do gás apresenta desafios. Nem sempre é possível construir instalações de produção de químicos perigosos junto às refinarias de petróleo devido a preocupações ambientais. Além disso, em comparação com o hidrogénio produzido por craqueamento do petróleo, o hidrogénio produzido por eletrólise é muito mais limpo. Os geradores industriais de hidrogénio são, portanto, sempre muito procurados.

Tipos de electrolisadores

Vejamos rapidamente os principais componentes dos vários tipos de dispositivos de separação de água.

Tubo

Este tipo de dispositivo, cuja conceção está representada na Figura 2, é único na medida em que pode ser alimentado por uma fonte com uma tensão muito superior ao potencial mínimo do elétrodo, variando o número de células.

Fluxo de água

A figura 5 mostra um desenho simplificado deste tipo de dispositivos. Como se pode ver, a construção é constituída por um depósito designado por "D" e um banho com eléctrodos "A" que estão totalmente cheios de solução.

Figura. 5: Conceção do eletrolisador de fluxo contínuo

O princípio de funcionamento do aparelho é o seguinte

• durante o processo eletroquímico, o gás, juntamente com o eletrólito, é forçado a entrar no tanque "D" através do tubo "B";
• no tanque "D" há uma separação do gás da solução electrolítica, que é descarregada através da válvula de saída "C";
• o eletrólito regressa ao banho de hidrólise através do "E" tubo seco.

Diafragma

A utilização de um eletrólito sólido (membrana) sobre uma base polimérica é a principal caraterística deste tipo de dispositivos. A Figura 6 mostra como se constroem este tipo de dispositivos.

Figura 6: Eletrolisador do tipo diafragma

A principal caraterística destes dispositivos é a dupla função da membrana, que transfere protões e iões e, ao mesmo tempo, separa fisicamente os eléctrodos e os produtos do processo eletroquímico.

Diafragma

São utilizados diafragmas porosos (que deram o nome a estes dispositivos) em situações em que a difusão dos produtos da eletrólise entre as câmaras dos eléctrodos é proibida. Podem ser utilizados vidro, amianto ou cerâmica para os fabricar. Em determinadas situações, podem ser utilizadas lã de vidro ou fibras poliméricas para fabricar este tipo de diafragma. O tipo mais básico de dispositivo de diafragma para processos electroquímicos está representado na Figura 7.

Design de um eletrolisador de diafragma

1. Saída para oxigénio.
2. Balão em forma de U.
3. Saída para o hidrogénio.
4. Ânodo.
5. Cátodo.
6. Diafragma.

Alcalino

Uma vez que a água destilada não pode suportar o processo eletroquímico, é utilizada uma solução alcalina concentrada como catalisador (o cloreto de sódio não é recomendado). Por este motivo, a maioria dos dispositivos electroquímicos de separação de água podem ser classificados como alcalinos.

O hidróxido de sódio (NaOH) é recomendado nos fóruns temáticos porque não corrói o eléctrodo3, ao contrário do bicarbonato de sódio (NaHCO). Não esquecer que este último oferece duas vantagens dignas de nota:

1. Podem ser utilizados eléctrodos de ferro.
2. Não emite substâncias nocivas.

No entanto, uma grande desvantagem torna todos os benefícios do bicarbonato de sódio como catalisador completamente inúteis. Tem uma concentração máxima de 80 gramas por litro de água. Como resultado, a condutividade da corrente do eletrólito e a resistência ao gelo são reduzidas. O segundo requer um aumento da área das placas do elétrodo, o que, por sua vez, aumenta o tamanho da estrutura, assumindo que o primeiro pode ainda ser tolerado durante a estação quente.

Gerador de hidrogénio caseiro: instruções passo a passo

É possível construir um gerador de hidrogénio em casa, mas são necessárias instruções e desenhos detalhados para todo o processo. É possível visualizar o esquema do eletrolisador online, e não requer nenhum material especializado.

Quando tudo estiver montado, pode começar a fabricá-lo. Os desenhos, disponíveis online ou através de um especialista, são seguidos para a montagem.

• A partir de uma folha de aço inoxidável, cortar 16 placas idênticas.
• Fazer um furo num dos cantos. O ângulo deve ser o mesmo em todos os 16.
• O canto oposto é necessariamente serrado.
• Instalamos as placas uma a uma nos parafusos preparados, isolando-as com arruelas e tubos de polietileno. Não devem estar em contacto um com o outro.
• Apertamos toda a construção com porcas, obtemos uma bateria.
• Fixar este modelo num recipiente de plástico, lubrificar os orifícios com selante.
• Fazer furos na tampa, tratá-los da mesma forma com silicone e, em seguida, inserir os encaixes.

Preparação do hidrolisador de oxigénio feito em casa. Só falta testar o seu desempenho. Para isso, adicione água ao recipiente até que os parafusos de montagem estejam totalmente submersos e cubra-o com uma tampa. Depois de vestir uma das três secções da mangueira de polietileno, o segundo cavalo foi baixado para um recipiente diferente que continha água idêntica. Os parafusos têm de estar ligados; se se formarem bolhas na superfície, o gerador está a funcionar e a libertar hidrogénio. Após o teste e a ligação, drenamos a água e adicionamos eletrólito alcalino pronto a usar ao recipiente para libertar gás adicional.

Utilização doméstica

O hidrogénio também tem aplicações úteis na vida quotidiana. Estes são, para começar, sistemas de aquecimento independentes. No entanto, há algumas particularidades. Em comparação com os geradores de gás da Brown, que até podem ser montados independentemente, as centrais de hidrogénio puro são substancialmente mais caras. No entanto, é importante ter em conta que o gás de Brown arde a uma temperatura significativamente superior à do metano quando se planeia o sistema de aquecimento de uma casa. Consequentemente, será necessária uma caldeira especial – que custa um pouco mais do que uma caldeira normal.

É inquestionavelmente impossível utilizar caldeiras convencionais para gás de cascavel, apesar de numerosos artigos na Internet afirmarem que isso é possível. Na melhor das hipóteses, falharão rapidamente; na pior das hipóteses, podem ter efeitos trágicos ou deprimentes. Existem modelos específicos com um bocal mais resistente ao calor para a mistura de Brown.

É de referir que, devido à sua baixa eficiência, os sistemas de aquecimento baseados em geradores de hidrogénio não são muito rentáveis. Estes sistemas têm duas perdas: uma ocorre durante o processo de geração de gás e a outra ocorre quando a água na caldeira é aquecida. O aquecimento simultâneo da água numa caldeira eléctrica é menos dispendioso.

Uma implementação doméstica igualmente controversa utiliza o gás de Brown para enriquecer a gasolina no sistema de combustível de um motor de automóvel, a fim de poupar dinheiro.

Etiquetas:

• a – o gerador NNO (a designação aceite para o gás de Brown);
• b – saída de gás para a câmara de secagem;
• c – compartimento para remoção do vapor de água;
• d – retorno do condensado ao gerador;
• e – fornecimento de gás seco ao filtro de ar do sistema de combustível;
• f – motor de automóvel;
• g – ligação à bateria e ao gerador elétrico.

É de referir que, quando corretamente montado, este sistema pode até funcionar em determinadas situações. No entanto, não se encontram os parâmetros exactos, o coeficiente de ganho de potência ou a percentagem de poupança. Estes dados são muito ambíguos e a sua validade é duvidosa. Mais uma vez, a extensão da redução da vida útil do motor é desconhecida.

No entanto, como a oferta ultrapassa a procura, é possível encontrar na Internet projectos completos e instruções de ligação para este tipo de aparelhos. Além disso, estão disponíveis modelos prontos a usar no País do Sol Nascente.

A construção de um gerador de hidrogénio seco em casa pode ser um empreendimento gratificante que oferece vantagens para o ambiente e a possibilidade de poupar energia. Os entusiastas podem utilizar o gás hidrogénio para uma variedade de fins, como o isolamento e o aquecimento da casa, seguindo um esquema elaborado com precisão. Com materiais de fácil acesso e um conhecimento rudimentar de eletrónica, os entusiastas da bricolage podem assumir este projeto com confiança.

A simplicidade de um gerador de hidrogénio seco é uma das suas principais vantagens. Os geradores de hidrogénio seco não necessitam de um meio líquido para funcionar, ao contrário dos geradores de hidrogénio húmido, que utilizam água e electrólitos. Isto torna o processo de instalação e manutenção mais fácil de compreender e gerir para pessoas com diferentes níveis de conhecimentos técnicos. É possível aos entusiastas construir um sistema de produção de hidrogénio fiável e eficaz utilizando componentes de estado sólido, como eléctrodos metálicos e uma membrana de permuta de protões.

A construção de um gerador de hidrogénio seco também contribui para a independência energética e a sustentabilidade. As fontes de energia renováveis, como a energia solar ou eólica, podem ser utilizadas para produzir hidrogénio, um combustível limpo e abundante. As pessoas podem reduzir a sua pegada de carbono e a dependência das fontes de energia convencionais produzindo gás hidrogénio em casa. Isto enquadra-se na tendência global em expansão para uma vida sustentável e para as energias renováveis.

A construção de um gerador de hidrogénio seco por conta própria também incentiva a experimentação e a criatividade. Os aderentes têm a capacidade de adaptar os seus sistemas às suas necessidades e inclinações individuais. As possibilidades são infinitas para os amantes da bricolage, que podem melhorar as suas criações ao longo do tempo, aperfeiçoando-as ou acrescentando características adicionais para aumentar a segurança ou a eficiência. Esta abordagem prática promove a criatividade e a capacidade de resolução de problemas, para além de melhorar a proficiência técnica.

Em conclusão, a construção de um gerador de hidrogénio seco apresenta uma abordagem útil e sustentável ao isolamento e aquecimento da casa. Com os materiais correctos, o know-how e a imaginação, os amantes da bricolage podem assumir com confiança este projeto gratificante. As pessoas podem beneficiar da independência energética e da inovação, ao mesmo tempo que ajudam a criar um futuro mais sustentável através da utilização do gás hidrogénio.

Vídeo sobre o tema

Como fazer um gerador de hidrogénio com as suas próprias mãos / How to make a hydrogen generator

Como fazer um gerador de hidrogénio "faça você mesmo" com as suas próprias mãos / How to make a DIY hydrogen generator

O gerador de hidrogénio mais simples – O gerador de hidrogénio mais simples

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EXPERIÊNCIA SOBRE A INSTALAÇÃO DO SISTEMA DE ENERGIA A HIDROGÉNIO HSSS EM RENO LOGAN – PARTE1. INSTALAÇÃO CORRECTA