Рассмотрим преимущества водородного топлива: - Экологически чистый продукт. Водород является экологически чистым топливом, при его сгорании образуется чистая вода. При производстве водорода электролизом нет вредных выбросов. - Энергоэффективность. Водород обладает высокой теплотой сгорания (теплота сгорания водорода примерно 140 МДж/кг, бензина 46 МДж/кг). - Запасы водорода практически безграничны. При способе добычи электролизом необходима вода, а как мы знаем вода на Земле считается неисчерпаемым источником. Теперь рассмотрим недостатки водородного топлива (водородной энергетики): - Горючесть. Водород в воздухе очень огне и – взрывоопасен. - Хранение и транспортировка. Хранить и транспортировать водород в газообразном состоянии не выгодно, так как он занимает большие объемы. Его необходимо сжижать или сжимать. - Производство и финансовый аспект. Из-за того, что водородное топливо не столь популярно, мало компаний разрабатывают и внедряют современные технологии в производство этого вида топлива. В связи с этим производство водорода является неоправданно дорогим. Исходя из вышеперечисленных мною преимуществ и недостатоков можно сделать вывод, что водород является очень перспективным видом топлива. А его главные недостатки можно решить, путём разработки и внедрения в водородную энергетику современных технологий. Практика В практической части данной работы я собрал установку для получения водорода в домашних условиях (электролизер). 1. Электролизер – это специальная установка, применяемая для выделения из раствора или расплава его составляющих. Принцип работы установки: источник постоянного напряжения подключен к погруженным в раствор электролита электродам. В результате через него начинает проходить ток, напряжение которого выше точки разложения молекул воды. В результате этого электрохимического процесса катод выделяет водород, а анод – кислород, в соотношении 2 к 1. Параметры влияющие на КПД установки: 1. Уровень напряжения (минимального электродного потенциала), оно должно быть от 1,8 до 2 вольт, меньшее значение «не запустит» процесс, а большее приводит к чрезмерному расходу энергии, идущей на нагрев электролита. 2. Расстояние между пластинами (между катодным и анодным пространством), чем оно меньше, тем меньше будет сопротивление и, следовательно, больший ток пройдет через раствор электролита, что приведет к увеличению выработки газа. 3. Размеры пластины (имеется в виду площадь электродов), прямо пропорциональны току, идущему через электролит, а значит, также оказывают влияние на производительность. 4. Концентрация электролита и его тепловой баланс. 5. Характеристики материала, используемого для изготовления электродов (золото – идеальный материал, но слишком дорогой, поэтому часто в самодельных схемах используется нержавейка). 6. Применение катализаторов процесса и т.д. В качестве пластин использовал лезвия от канцелярского ножа. А в качестве электролита пищевую соду. Последовательность сборки электролизера: 1. Взял два блока питания с напряжением 5 вольт и силой тока 3 ампера каждый, соединил их параллельно, чтобы в итоге получилось 5 вольт и 6 ампера. 2. Из лезвий, болтов, шайб и гаек М6 собрал 4 блока, так что бы между пластинами было небольшое расстояние. Далее два блока совместил между собой так, что бы опять же таки оставалось расстояние между пластинами и они контактировали. С остальными двумя блоками сделал тоже самое. 3. Получившиеся два блока соединил между собой толстым проводом, в итоге содениние блоков получилось последовательным, т.е. при подключении питания на каждый блок будет идти напряжение 2.5 вольт и сила тока 6 ампер. 4. Чтобы не допустить всхлопывание получаемого продукта, соорудил из шприца водный затвор. Емкость для жидкости и водный затвор закрепил на дощечке. 5. В крышке от банки проделал 3 отверстия (два для питания и одно для подачи продукта). Продел провода и штуцер в крышку. Все отверстия хорошо за герметизировал. 6. Емкость наполнил дистиллированной водой и добавил катализатор (пищевую соду). Опустил конструкцию в банку и плотно закрыл крышку. Трубку от крышки подвёл к водному затвору, а от водного затвора к ёмкости с мыльным раствором. 7. Включил блоки питания в сеть и наблюдал за выходом газа Выводы: - Угольная промышленность является сильным загрязнителем окружающей среды; - Водород является экологически чистым видом топлива; - Водородное топливо обладает большими перспективами; - Водород можно получить из воды в домашних условиях; Данный проект будет изучаться и дальше (работа в процессе) 1. Альтернативные топлива. Водород: свойства, получение и хранение : учебное пособие для студентов высших учебных заведений / М-во образования и науки Рос. Федерации, Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. образования Петрозавод. гос. ун-т ; [авт.-сост.: С. В. Беляев, А. А. Селивёрстов, Г. А. Давыдков]. — Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2016. — 59 c. : табл., рис. 2. Мошников В.А., Теруков Е.И. (ред.) Основы водородной энергетики Научное издание, Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2010 — 288 с. — ISBN 978-57629-1096-5 3. Транспортная система России: учебник / Н.А. Троицкая. — Москва: КНОРУС, 2018 — 206 с. — (Среднее профессиональное образование). ISBN 978-5-406-06199-2 4. Общая энергетика. Основное оборудование : учебник для СПО / Г. Ф. Быстрицкий, Г. Г. Гасангаджиев, В. С. Кожиченков. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Издательство Юрайт, 2018 — 416 с. — (Серия: Профессио нальное образование). ISBN 978-5-534-10369-4
