選択された使用ポイント
まず、天然ガスやプロパンを燃焼させる従来の方法は、HHOの燃焼温度が炭化水素の燃焼温度を3倍以上超えるため、この場合は適切ではないことに注意してください。ご存知のように、構造用鋼はそのような温度に長期間耐えることができません。スタンリー・メイヤー自身が、珍しいデザインのバーナーの使用を推奨しました。その図を以下に示します。
S.マイヤーによって設計された水素バーナーのスキーム
この装置の全体的な秘訣は、HHO（図の番号72で示されている）がバルブ35を通って燃焼室に入るという事実にあります。燃焼する水素混合物はチャネル63を通って上昇し、同時に排出プロセスを実行し、外気を同伴します。調整可能な穴１３および７０を通して。一定量の燃焼生成物（水蒸気）がキャップ４０の下に保持され、それはチャネル４５を通って燃焼カラムに入り、燃焼ガスと混合する。これにより、燃焼温度を数回下げることができます。
私が注目したい第二のポイントは、インスタレーションに注がれるべき液体です。重金属の塩を含まない調製水を使用するのが最善です。理想的なオプションは留出物で、これはどの自動車店や薬局でも購入できます。
電解槽の動作を成功させるために、水酸化カリウムKOHを、水のバケツあたり約大さじ1杯の粉末の割合で水に添加します。
そして、私たちが特に強調する3番目のことは安全性です。水素と酸素の混合物が誤って爆発物と呼ばれることはないことを忘れないでください。 HHOは危険な化合物であり、不注意に取り扱うと爆発を引き起こす可能性があります。安全規則に従い、水素を実験するときは特に注意してください。この場合にのみ、私たちの宇宙が構成する「レンガ」はあなたの家に暖かさと快適さをもたらします。
この記事があなたのインスピレーションの源になったことを願っています。そして、あなたは袖をまくり上げて、水素燃料電池の製造を開始します。もちろん、すべての計算が最終的な真実ではありませんが、水素発生器の動作モデルを作成するために使用できます。このタイプの暖房に完全に切り替えたい場合は、問題をより詳細に調査する必要があります。おそらく、エネルギー市場の再分配が終了し、安価で環境に優しい熱がすべての家庭に流入することで、基礎となるのはあなたの設備です。
必要なパフォーマンス
燃料を本当に節約するために、自動車用の水素発生器は、1000エンジン排気量あたり1リットルの割合で毎分ガスを生成する必要があります。これらの要件に基づいて、リアクターのプレート数が選択されます。
電極の表面を大きくするには、表面をサンドペーパーで垂直に処理する必要があります。この処理は非常に重要です。作業領域が広がり、気泡が表面に「付着」するのを防ぎます。
後者は、液体からの電極の分離につながり、通常の電気分解を防ぎます。電解槽の通常の操作では、水はアルカリ性でなければならないことを忘れないでください。通常のソーダは触媒として機能することができます。
ガス発生器の長所と短所
工場で製造された家庭用ガス発生器は、従来の固形燃料ボイラーの1.5〜2倍の費用がかかります。この「奇跡のテクニック」にお金をかける価値はありますか？
ガス発生器を使用する利点には、次のものがあります。
- 炉に装填された燃料の完全な燃え尽き症候群、および最小量の灰。
- 内燃機関またはガスボイラーと一緒に作業する場合の比較的高い効率。
- 幅広い固体燃料;
- 操作が簡単で、ユニットの動作を継続的に監視する必要がありません。
- 炉の再起動間の時間間隔は、木材では最大1日、石炭では最大1週間です。
- 未乾燥の木材を使用する可能性-湿った原材料は、ガス発生器の一部のモデルでのみ使用できます。
- デバイスの環境への配慮-このデバイスには排気管がなく、生成されたすべてのガスはエンジンまたはボイラーの燃焼室に直接入ります。
湿った薪を使用すると、発電機は機能しますが、ガスの生成は20〜25％削減されます。生産性の低下は、木材からの自然水分の蒸発によるものです。
これにより、炉内の温度が低下し、熱分解プロセスが遅くなります。熱分解チャンバーにロードする前に、丸太を完全に乾燥させるのが最善です。産業用装置は完全に自動化されており、燃料は近くのコンテナからオーガーによって供給されます。
自作のガス発生器はそのような自律性に満足していませんが、操作も非常に簡単です。時々、眼球に燃料を入れる必要があるだけです。
ガス発生器の動作温度は1200〜1500°Cの値に達し、その本体はそのような負荷に耐えることができる材料でできている必要があります
ガス発生器には欠点が少ないですが、次のようなものがあります。
- 生成ガスの量の制御性が悪い-炉内の温度が下がると、熱分解が停止し、可燃性ガス混合物の代わりに、出口で樹脂の混合物が形成されます。
- 面倒な設置-平均出力が10〜15 kWの自家製ガス発生器でさえ、かなり大きなスペースを占有します。
- キンドリングの持続時間-原子炉が最初のガスを生成する前に、20〜30分が経過します。
「ウォーミングアップ」後、発電機は一定量の混合ガスを一貫して生成します。この混合ガスは、燃焼または空中に投げ出す必要があります。自分の手でこのユニットを作るには、丈夫なガスボンベや厚い鋼が必要になりますが、これは多額の費用がかかります。しかし、これはすべて、発電機の効率と初期燃料の安さで報われます。
ガス発生器のモデルによっては、送風機が装備されているものと装備されていないものがあります。最初のオプションでは、設備の容量を増やすことができますが、それを電力網に結び付けます。自然の中で料理をするための小さな発電機が必要な場合は、送風機のないコンパクトなユニットで済ませることができます。
ほとんどの自作ガス発生設備は、自然通風のために作動します。
電力2.4kWの携帯型薪ガス発生器により、文明から離れた都市の外で簡単に夕食を作ることができます（+）
民家を暖房するには、より強力で揮発性の高い装置が必要になります。ただし、この場合、ネットワーク上で事故が発生した場合に夜間に電源と暖房の両方が不足しないように、バックアップ発電機の世話をする価値があります。
水素加熱：神話か現実か？
溶接発電機は、現在、電解水分解の唯一の実用的なアプリケーションです。家の暖房に使用することはお勧めできません。その理由は次のとおりです。ガス火炎作業中のエネルギーコストはそれほど重要ではありません。主なことは、溶接工が重いシリンダーを運んだり、ホースをいじったりする必要がないことです。もう一つは、すべてのペニーが重要な家庭用暖房です。そしてここで、水素は現在存在するすべての種類の燃料に負けます。
連続溶接発電機は、白金を含む電解触媒を使用しているため、多額の費用がかかります。自分の手で水素発生器を作ることはできますが、その効率は工場のものよりもさらに低くなります。あなたは間違いなく可燃性ガスを手に入れることに成功するでしょう、しかしそれが家全体は言うまでもなく、少なくとも一つの大きな部屋を暖めるのに十分であるということはありそうにありません。そして、十分であれば、あなたは素晴らしい電気代を支払わなければならないでしょう。
先験的に存在しない無料の燃料を手に入れることに時間と労力を費やすよりも、自分の手で簡単な電極ボイラーを作る方が簡単です。このようにして、より少ないエネルギーでより大きな利益を得ることができます。しかし、家庭の職人-愛好家は、実験を行ってすべてを自分で確認するために、いつでも自分の手を試して自宅で電解槽を組み立てることができます。これらの実験の1つがビデオに示されています。
自宅の水素水
理論的には、自宅で自分の手で水素発生器を作成できます。しかし、このためには、適切な機器を用意するために、特別な知識が必要です。
2つのオプションがあります。
- 飽和は、分子状酸素による水の濃縮プロセスです。炭酸飲料の生産の原則によって。
- 電気分解は、液体媒体に電流を流すプロセスです。この技術の本質は、水と金属の反応にあります。
家庭用発電機の動作原理を画像に示します。
最も単純な電解槽は次のもので構成されています。
- 厚肉容器（リアクター）;
- 主電源に接続された金属電極。
- ウォーターロック;
- ガス出口管;
- バーナー。
水素発生器の作り方：
- 金属電極を水の容器に浸し、電圧を印加します。水に塩（またはアルカリ、または酸）を加えると、反応が改善されます。
- 反応が起こり、その結果、水素がカソードの近くで放出され始め（マイナス）、酸素がアノードの近くで放出され始めます（プラス）。
- ガスは混合されてチューブに入り、そこを通ってウォーターシール（油圧シール）に送られます。ウォーターシールの目的は、反応器内のフラッシュを防ぎ、水蒸気を分離することです。
- 2番目のタンクからの危険なガスはバーナーに移送され、そこで燃え尽きます。結果は水です。
実際の水素発生器の作成は次のとおりです。
- 必要なものをすべて準備します。広口ガラス瓶2本、キャップ、スポイトシステム、セルフタッピングネジ20本、平らな木の棒2本、ワイヤー。
- 木の棒をセルフタッピングネジで両端を異なる方向に接続します。セルフタッピングネジの頭をはんだ付けし、ワイヤーを持ってきます。即興の電極を入手してください。
- スポイトからチューブを引き出し、穴の開いたボトルキャップに配線します。グルーガンで密封します。
- 電極を容器に入れ、蓋をねじ込みます。
- もう一方のカバーの2つの穴から、スポイトからチューブを引き出します。ボトルに水を注ぎ、キャップをねじ込みます。
- 塩を加えて反応器に水を注ぎます。
- 電源をオンにします（DC、例：カーバッテリー、電源アダプター）。
- 泡が現れるとすぐに反応が始まります。電圧を調整します。逃げるガスに点火します。
水素発生器を自分で作る方法の詳細については、ビデオを参照してください。
しかし、既製のものを購入する方が簡単で安価な場合に、自分の手でアルカリイオン整水器を独自に作成することに戸惑うのは理にかなっていますか？
組み立てられた構造はどのように機能しますか？
PWMに電圧が印加されると、レギュレータは必要な周波数の電圧を生成します。ガス生産の実りは、頻度によって異なります。次に、水を含むステンレス鋼のチューブまたはプレートに電圧を印加します。それらの中で、電流の影響下で、「ガラガラ」が解放されます。次に、フレキシブルチューブを通ってドライヤータンクに入ります。そして、すでにドライヤーから、ガスは空気供給回路に供給されます。
そのような設備は暖房に使用することができます：ガレージ協同組合、カントリーハウス、それはすべてあなたの想像力の飛行に依存します。この設備を家の暖房に使用するには、固形燃料ボイラーまたはガスボイラーをブラウンのガスに変換する必要があります。それでもこの自家製のインスタレーションを組み立てて積極的に使用することにした場合は、安価な燃料を手に入れることができます。そして、空気を汚染しない環境に優しい製品。ブラウンのガス発生器を組み立てるとき、あなたは質問をするでしょう。ここでは、最もよくある質問に答えます。
通常の水道水と蒸留水のどちらを使用すればよいですか？
重金属を含まない、または蒸留されていない場合は、水道水を使用できます。しかし、蒸留水に水酸化ナトリウム溶液を加えて使用すると、最高の効果が得られます。比率を観察する必要があります。10リットルの水に対して、大さじ1杯の水酸化ナトリウムを加えて完全に混合する必要があります。
使用する金属は何ですか？
さまざまなマニュアルやマニュアルに、レアメタルのみを使用する必要があると書かれています。
あなたは誤解されています。任意のステンレス鋼を使用できます。鋼を使用した場合の最良の結果は、不要な破片の粒子を引き付けない強磁性鋼によって示されました。もう一つの重要な点は、金属を選ぶときの主なことは、ステンレス鋼を優先することであり、それが酸化を受けないことです。
電極板の耐久性はどれくらいですか？
プレートは操作中にまったく破壊されないため、新しいプレートに交換する必要はありません。
電極板を準備するために何をする必要がありますか？そして、それを正しく行う方法は？
まず、プレートを組み立てる前に、石鹸液で十分に洗浄し、次に表面をアルコール含有物質（ウォッカまたはアルコール）で処理する必要があります。電解槽はしばらくの間「駆動」する必要があり、定期的に汚れた水をきれいな水に交換します。水がすべての汚れを洗い流すまで続けます。水が十分にきれいであれば、ユニットは加熱されません。
電解槽を正しく組み立てれば、使用時に水やプレートが熱くなりません。
電解槽を65度以上に過熱しないことが重要です。温度が指定温度を超えると、汚れ、ミネラルを含む金属がプレートに付着します。そして、それらはサンドペーパーで取り除くか、新しいものと交換する必要があります。
そして、それらはサンドペーパーで取り除くか、新しいものと交換する必要があります。
3経済的実現可能性
家庭で高品質の水素プラントを作ることは非常に困難です。マスターは多くのパラメーターを考慮に入れる必要があります。たとえば、電極の金属を正確に選択する必要があります。特定のプロパティが必要です。
また、加水分解装置を組み立てるときは、取り付け寸法を遵守する必要があります。それらを取得するには、水質、必要な出力電力などを考慮して、複雑な計算を行う必要があります。
デバイスの製造では、電流が電極に供給されるワイヤの断面でさえ重要です。これは発電機の性能ではなく、その操作の安全性に関するものですが、この重要なニュアンスを考慮に入れる必要があります。
このような装置の主な問題は、水素オキシジンを製造するための電気代が高いことです。それらは、そのような燃料を燃焼させることから得られるエネルギーを超えています。
効率が低いため、家庭用の水素プラントの価格は、このガスの生産とその後の暖房への使用を不採算にします。電気を無駄にするよりも、電気ボイラーを設置する方が簡単です。より効率的になります。
道路輸送に関する限り、状況はそれほど変わりません。はい、燃料を節約するために加水分解装置を作ることができますが、これは安全性と信頼性を低下させます。
水素を燃料として有効に利用できるのはガス溶接だけです。水素装置は軽量で、酸素ボンベよりもコンパクトですが、はるかに効率的です。さらに、ここで混合物を入手するコストは何の役割も果たしません。
車用の日曜大工の電解槽
インターネット上には、HHOシステムの多くの図があり、著者によれば、燃料を30％から50％節約することができます。そのような主張は過度に楽観的であり、一般的にいかなる証拠によっても裏付けられていません。このようなシステムの簡略図を図11に示します。
理論的には、そのようなデバイスは完全に燃え尽きるため、燃料消費量を削減するはずです。これを行うために、ブラウンの混合気は燃料システムのエアフィルターに供給されます。これは、車の内部ネットワークを動力源とする電解槽から得られる水素と酸素であり、燃料消費量を増加させます。悪循環。
もちろん、PWM電流レギュレータ回路を使用することも、より効率的なスイッチング電源やその他のトリックを使用してエネルギー消費を削減することもできます。インターネット上で、電解槽用の低アンペア数のPSUを購入する提案がある場合がありますが、プロセスのパフォーマンスは電流の強度に直接依存するため、これは一般的に意味がありません。
それは、水の活性剤が失われ、特許などがないクズネツォフシステムのようなものです。上記のビデオでは、そのようなシステムの否定できない利点について説明していますが、事実上、理由のある議論はありません。これは、アイデアに存在権がないことを意味するものではありませんが、主張されている節約は「わずかに」誇張されています。
2デバイスと動作原理
水素家庭用暖房はイタリアの会社によって開発されました。科学者たちは、触媒を+6000から+300°Cに使用することで燃焼温度を下げることができました。これにより、暖房ボイラーの製造に従来の材料を使用することが可能になりました。
ボイラー装置には次のものが含まれます。
- 燃料燃焼室;
- 熱交換器;
- 電気分解装置;
- 内部に配置された電解質で水素を生成するためのリザーバー。
- 二段式保護ブロック。
水素加熱ボイラーは、さまざまな容量のものにすることができます。部屋の面積が大きいほど、パワーを大きくする必要があります。一部のボイラーにはモジュラーシステムがあり、水素エネルギーを生成するためのチャネルの最大数は6です。チャネルが互いに独立して機能できるように、各チャネルには触媒が含まれている必要があります。
水素ボイラーは次のように機能します。
- 電解液は電解槽に入り、電流の影響下で水素、酸素、水蒸気が生成されます。
- ガスは化学分離器に入り、そこで水素が総量から分離されます。
- 二段式保護ブロックを介して精製された水素は燃焼室に入り、そこで水素、酸素、触媒が関与して化学反応が起こります。
- 反応中、水が形成されて熱が放出され、熱が熱交換器を加熱し、それにより加熱が起こり、水は再び電解槽に入る。
エネルギー保存の法則↑
自然界のすべてが相互に関連しています。何かがどこかに到着した場合、それはどこかから出発したことを意味します。この民俗の知恵は、単純化されているが一般的に正しい方法で、エネルギー保存の法則を説明しています。水素は、燃焼すると熱エネルギーを放出します。しかし、電気分解でガスを得るには、ある程度の電気を使わなければなりません。これは、主に他の燃料の燃焼から熱を発生させることによって得られます。そして、電気を生成するために必要な純粋な熱エネルギーと、燃焼中に水素が与えるエネルギーを利用すると、最も高度な設備でさえ、二重の損失をもたらします。私たちは文字通りお金の半分を捨てます。これらは運用コストのみですが、非常に高価な機器のコストも考慮する必要があります。
風力水素飛行船AeromodellerIIのプロジェクト。ベルギーのエンジニアは美しい絵を描きました、それは特定の経済的に実行可能な技術でそれをバックアップするために残っています
INEEL研究所によると、米国の工業用水素発生器では、1キログラムの水素のコストは次のとおりでした。
- 産業用電力網からの電気分解-6.5米ドル。
- 風力タービンからの電気分解-9米ドル。
- ソーラーデバイスからの光電解-20米ドル。
- バイオマスからの生産-5.5米ドル。
- 天然ガスと石炭の変換-2.5米ドル。
- 原子力発電所での高温電気分解-2.3米ドル。これは最も安価な方法であり、家庭の状態から最も遠い方法です。
さらに、家庭で最高の水素発生器でさえ、効率において工業用のものより著しく劣るでしょう。このような価格では、安価な天然ガスだけでなく、高価な電気暖房、ディーゼル燃料、さらにはヒートポンプと比較して、水素燃料をめぐる深刻な競争について話す理由はありません。
自分の手で水素加熱する方法
行う 水素加熱 金属を扱う能力を持っているマスターなら誰でも自分の手でそれを行うことができます。
デバイスを形成するには、次の一連の資料が必要です。
- パラメータ50x50cmのステンレス鋼板;
- ボルト6x150、ワッシャーとナットを装備。
- フロースルーフィルターエレメント-古い洗濯機から便利です。
- たとえば、水位から10mの長さの透明な中空管。
- 強力な密閉蓋付きの通常の1.5リットルのプラスチック製食品容器。
- 穴の直径が8mmのヘリンボーンフィッティングのセット。
- 切断用グラインダー;
- ドリル;
- シリコーンシーリング材。
水素炉を作るには、鋼03X16H1が適しています。水の代わりにアルカリ性溶液を使用すると、鋼板の寿命を延ばしながら、電流が流れるための攻撃的な環境を作り出すことができます。
自分で水素を使って家庭用暖房を作る方法：
- 金属シートを平らなテーブルに置き、16等分にカットします。長方形は、将来のバーナー用に取得されます。次に、16個の長方形すべての1つの角を切り取ります。これは、その後のパーツの接続に必要です。
- 各要素の裏側に、ボルト用の穴を開けます。 16枚すべてのシートのうち、8枚がアノード、8枚がカソードになります。アノードとカソードは、極性の異なる部品に電流を流すために必要です。これにより、アルカリまたは留出物が水素と酸素に分解されます。
- 次に、極性を考慮して、プラスとマイナスを交互に、プレートをプラスチック容器に入れます。透明なチューブはプレートの絶縁体として機能します。プレートはリングにカットしてから、厚さ1mmのストリップにカットする必要があります。
- 金属板はこのようにワッシャーで固定されています。最初にワッシャーをボルトの脚に取り付け、次にプレートを取り付けます。プレートの後、ボルトに3つのワッシャーを配置し、次にプレートを再度配置する必要があります。このようにして、8枚のプレートがアノードに、8枚のプレートがカソードに掛けられます。
次に、食品容器のボルトの停止点を見つけ、この場所に穴を開ける必要があります。ボルトがコンテナに含まれていない場合は、ボルトの脚が希望の長さにカットされます。その後、ボルトを穴にねじ込み、ワッシャーを脚に取り付け、構造物をナットで固定して締めます。容器の蓋にフィッティング用の穴を設け、エレメントを穴に挿入し、しっかりと締めるために、接合部をシーラントでコーティングします。次に、フィッティングを吹き飛ばします。そして、空気がふたを通って逃げるならば、あなたは全周のまわりでふたを密封しなければならないでしょう。
発電機は、電流源を接続してタンクに水を充填することによってテストされます。ホースをフィッティングに取り付け、その2番目の端をコンテナに浸します。液体中に気泡が発生する場合は、回路が機能しています。そうでない場合は、現在の供給電力を確認する必要があります。気泡が水中に形成されないことが起こりますが、それらは確かに電解槽に現れます。
必要な量の熱エネルギーを供給するためには、電解液の電圧を上げてガスの生成と出力を増やす必要があります。アルカリを水に注ぎます。たとえば、Krotパイプクリーナーにある水酸化ナトリウムです。電源を再接続し、電解槽の容量を確認してください。
最後の段階は、バーナーを暖房本管のパイプラインに接続することです。暖かい床、台座の配線にすることができます。接合部はシリコンで密封する必要があり、機器を稼働させることができます。
水素による加熱の特徴
このタイプの暖房は、イタリアのエンジニアによって開発されました。その成果は、有害物質を大気中に放出するだけでなく、実際に騒音を発生させない装置でした。また、ボイラーの製造には、ユニット内の温度が低いため、耐熱鋼や鋳鉄は必要ありませんでした。
前述のように、このような化学反応の結果、有害物質が大気中に放出されないため、複雑な除去システムは必要ありません。そして、原材料の入手は、以前ほど深刻な問題ではありません。費用は、燃料だけでなく、水素ボイラーの円滑な運転のための電気でもあります。
家庭での水素加熱の長所と短所
このような暖房システムは、次のような利点により、最近ますます普及しています。
- 大気への有害な排出はありません。
- 熱は化学反応の結果であるため、低温システムでは火災は発生しません。酸素と水素を組み合わせると、水と熱が得られ、熱交換器に送られます。その結果、クーラントは「ウォームフロア」システムの理想的な温度である摂氏40度を超えて加熱されることはありません。
- 収益性-ガスボイラーを使用するだけでさらに節約できますが、このタイプの暖房は、現在でも農村地域で常に利用できるとは限りません。
- さらに、将来的にはガスや石油などの再生不可能な資源の消費を減らすことができます。
しかし、水素加熱には欠点もあります。
- 燃料は爆発性であるため、このようなデバイスの低温バージョンのみを使用するのが最適です。
- そのようなデバイスの有能な設置と保守のための優秀な専門家を見つけることはまだ容易ではありません。
家を暖房するための水素プラントの装置と動作原理
水素と酸素の反応の結果として、水が得られ、かなりの量の熱が放出されます。高効率（80％以上）を特徴とするこのようなプロセスには、大容量が必要です。さらに、あなたは常に水源に接続する必要があります。その役割は通常、自宅の配管システムによって果たされます。電気分解の電気化学反応のための電気、特別な触媒の利用可能性と絶え間ない更新。
このプロセスには、人間による制御とすべての安全要件への準拠が伴う必要があります。それらはガス加熱の場合よりもはるかに少ないですが。通常、プロセスの定期的な視覚的制御のみが必要です。
自分の手でそのようなシステムを作成したい場合は、少なくとも次のものが必要になります。
- 水素発生器;
- バーナー;
- ボイラー。
最初の装置は電気分解に必要です-電気と触媒を使用して水を成分に分解します。バーナーは直火を作ります。ボイラーは熱交換装置として使用されます。これらのコンポーネントはすべて店舗で購入でき、システムを自分で組み立てることができます。
水素発生器は独立して組み立てることもできます。これには、30Aの電流を供給する電源、すべての構造物を配置するためのタンク、鋼管、蒸留水の容器が必要になります。密閉された構造の内部には、ステンレス鋼のプラチナが設置されています。それらが多いほど、設置によって生成される水素が多くなります（ただし、これにより多くの電力が消費されます）。
タンクに入った水は電流の作用で水素と酸素に分解され、最初の水はバーナーでボイラーに送られます。 （220Vネットワークの代わりに）PWMジェネレーターを使用すると、デバイスの効率が向上することを付け加えます。
システムでは、水酸化ナトリウムと混合した蒸留水のみが使用されていることを忘れないでください（その調製用の溶液は、液体10リットルあたり大さじ1杯の物質を使用します）。留出物の入手が困難な場合は、水道水を使用できます。主なことは、重金属がそのような液体に溶解しないようにすることです。
ご覧のとおり、材料の設計と選択に正しくアプローチすれば、水素ボイラーを自分で作ることはかなり可能です。
水素エンジン：種類、装置、動作原理
水素エンジンの種類
最初のタイプの水素エンジンは燃料電池で作動します。残念ながら、このタイプの水素エンジンは依然として高コストです。事実、デザインにはプラチナのような高価な素材が含まれています。
2番目のタイプには水素内燃エンジンが含まれます。このようなデバイスの動作原理は、プロパンモデルと非常によく似ています。そのため、水素下で動作するように再構成されることがよくあります。残念ながら、このようなデバイスの効率は、燃料電池で動作するデバイスよりも桁違いに低くなっています。
デバイスと動作原理
水素エンジンと、今日私たちが慣れているガソリンまたはディーゼルエンジンとの主な違いは、作動混合物の供給方法と点火方法にあります。クランクシャフトの往復運動を有用な仕事に変換する原理は変わっていません。石油製品をベースにした燃料の燃焼は遅いため、ピストンが最高位置（TDC）に上がる少し前に、燃焼室に混合気が充填されます。水素反応の電光石火の速度により、ピストンがBDCへの戻り運動を開始する瞬間に噴射時間をシフトすることができます。同時に、燃料システム内の圧力を高くする必要はありません（4気圧で十分です）。
理想的な条件下では、水素エンジンはクローズドタイプの電源システムを持つことができます。混合プロセスは、大気の関与なしに行われます。圧縮行程の後、水は蒸気の形で燃焼室に残り、ラジエーターを通過して凝縮し、H2Oに戻ります。このタイプの装置は、電気分解装置が車に取り付けられている場合に可能です。電気分解装置は、酸素と再反応するために、結果として生じる水から水素を分離します。
実際には、このタイプのシステムはまだ実装が困難です。モーターの適切な動作と摩擦力を低減するために、オイルが使用され、そのヒュームは排気ガスの一部です。技術開発の現段階では、大気を使用せずに爆発性ガスエンジンを安定して運転し、問題なく始動することは不可能です。
水素燃料電池エンジン
水素エンジンは、水素で作動するユニット（水素内燃エンジン）および水素燃料電池を使用するモーターとして理解されていることに注意してください。上記の最初のタイプについてはすでに検討しましたが、次に2番目のオプションに焦点を当てましょう。
水素燃料電池は実際には「バッテリー」です。つまり、約50％の高効率の水素電池です。この装置は物理的および化学的プロセスに基づいており、そのような燃料電池の本体には、プロトンを伝導する特殊な膜があります。この膜は2つのチャンバーを分離し、そのうちの1つにはアノードが含まれ、もう1つにはカソードが含まれています。
水素はアノードが配置されているチャンバーに入り、酸素はカソードとともにチャンバーに入ります。電極はさらに高価な希土類金属（多くの場合白金）でコーティングされています。これにより、水素分子に影響を与える触媒の役割を果たすことができます。その結果、水素は電子を失います。同時に、プロトンは膜を通過してカソードに到達し、触媒もそれらに作用します。その結果、陽子は外部から来る電子と結合します。
この反応により水が形成され、アノードのあるチャンバーからの電子が電気回路に入ります。示された回路はモーターに接続されています。簡単に言えば、そのような水素燃料電池でエンジンを動かす電気が生成されます。
このような水素エンジンを使用すると、少なくとも200km走行できます。 1回の充電で。
