Как получить газ Брауна

Как получить газ Брауна

Уйти от сжигания ископаемых углеводородов и получить дешевый альтернативный источник энергии – было и остается мечтой многих предприимчивых людей. Да и кто из домовладельцев не хотел бы получить подобный источник в свое распоряжение, чтобы с минимальными затратами обогревать свое жилище? Один из таких источников – так называемый газ Брауна, получаемый из обыкновенной воды. Но как его добыть и насколько он дешев – вопросы, ответы на которые можно найти в данном материале.

Получение газа Брауна

Давайте разберемся, откуда этот газ появляется. Есть устройство обзываемое генератором газа Брауна— предназначен он для получения того самого газа, о котором так активно рассуждает интернет сообщество. Данное изобретение позволило снизить затраты на производство водорода и значительно уменьшить количество вредных выбросов. Под действием переменного тока, вода расщепляется на самостоятельные составляющие, на два атома водорода НН и атом О (кислорода). Если выражаться научным языком, то этот метод называется — электролизом воды, в результате чего получается газ с химической формулой ННО.

Для того чтобы расщепить воду методом электролиза необходимо затратить 442,4 килокалории на Моль. В итоге из одного литра воды получится — 1866,6 литров гремучего газа. При сгорании водорода, вступившим в реакцию с кислородом, энергии возвращается в 3,8 раза больше, чем было затрачено на его получение. Добывая водород таким способом, можно использовать его для энергообеспечения зданий и сооружений.

У многих сограждан наслышавшись о такой системе, возникают вопросы:

1. Возможно ли «гремучку» применить для отапливание дома?
2. Сколько выделяется при электролизе — газа Брауна?
3. Как будет происходить процесс горения?
4. Есть ли на Российском и Зарубежном рынке — готовое запатентованное устройство, которое будет преобразовывать воду в «гремучку»?
5. Конечно же, еще многих волнует вопрос — экономичность и безопасность такой системы.

Отопление домов газом Брауна на сегодняшний момент, в силу своей новизны, еще не приобрело широкого применения. Производители водородных котлов, только начинают набирать свои обороты в изготовлении и поставках их на Российский и Западный рынки.

Механизм действия

В процессе получения газа для отопления в ёмкость, заполненную водой, опускают электроды, роль которых выполняют пластины или трубы, изготовленные из легированной стали. Затем их подключают к источнику электричества.

Подключение должно быть проведено с учётом того, чтобы потенциал смежных пластин был противоположным. Только при условии чередования положительных и отрицательных зарядов будет происходить разложение смеси водорода и кислорода на отдельные молекулы.

Электроимпульсы подаются на пластины, происходит выработка газа. Сначала он поступает в осушительную ёмкость, затем переходит в контур подачи теплоносителя. Образовавшийся в результате химической реакции пар является экологичным топливом для обогрева жилья.

Генератор Брауна не может работать на очищенной воде, обладающей диэлектрическими свойствами. Для обеспечения постоянного прохождения электрического тока через жидкость раньше в неё добавляли соль, соду или едкий калий. Внесение таких примесей резко увеличивало количество потребляемого тока, одновременно снижая эффективность работы устройства до такого уровня, что его использование в качестве теплогенератора становилось невыгодным. Выходом стало применение другой конструкции источника электрических импульсов, включающей:

• источник питания с напряжением 12 В;
• выпрямитель с силой тока 10 А;
• два резистора с сопротивлением 10 и 2,2 кОм;
• потенциометр с сопротивлением 10 кОм;
• модель транзистора 838 либо 2n3055;
• две катушки на едином корпусе;
• конденсатор с ёмкостью 50 мкФ.

Создайте генератор газа Брауна своими руками

Указанные числовые показатели являются приблизительными. При создании генератора следует проводить предварительные расчёты, основываясь на размерах обогреваемого помещения и параметрах электрической сети.

Создание генератора газа Брауна своими руками: этапы выполнения

Внешне конструкция генератора представляет собой тару с водой. В нее помещены две трубки. Именно благодаря им создается оксиводород.

Материалы для создания генератора в домашних условиях:

• Пластины из нержавеющей стали толщиной полсантиметра;
• Лист из оргстекла;
• Трубы из резины;
• Резина бензомаслостойкая толщиной 3 мм;
• Источник тока.

Нержавеющую сталь потребуется нарезать на прямоугольники. Уголки потребуется срезать, чтобы закрепить конструкцию болтами. В каждом листе следует проделать отверстия диаметром полсантиметра, соблюдая интервал 3 см от низа листа. Также потребуется припаять провод для подачи импульса.

Из резины потребуется выполнить несколько колец с внешним диаметром 20 см. Также выполняют две пластины из оргстекла размером 20х20 см. Толщина листов составляет 2 см. Заранее в заготовке выполняют отверстия для болтов.

После подготовки материалов выполняют сборку. Для начала размещают первую пластину. Дальше устанавливают резиновое кольцо, которое обрабатывают герметичным веществом с обеих сторон. Дальше опять кладут пластину. Затем конструкция стягивается болтами и пластинами из оргстекла. В пластинах предусматриваются дыры для подвода воды и отвода газа. В отверстия вставляются штуцеры и трубки.

Чтобы предотвратить обратный ход газа на пути от конструкции к горелке устанавливают водяной затвор. Лучше будет сделать два таких предохранителя.

Водяной затвор представляет собой тару с жидкостью. Со стороны устройства трубка опущена в воду, а вторая, которая направляется к горелке, находится выше уровня жидкости. Если гремучий газ попадет обратно в конструкцию, то устройство может взорваться. Именно поэтому не рекомендуется использовать прибор без водяного затвора.

Материалы для создания генератора газа Брауна можно купить на барахолке или в специализированном магазине

В электролизере при подаче электрических импульсов начинает вырабатываться газ. По первой трубке он движется к первому затвору. Благодаря конструкции установки исключается обратный ход горючего. Такая система соблюдается благодаря разной плотности воды. Затем по второй трубке газ направляется ко второму затвору. Это защитная мера, если первый затвор окажется нерабочим.

Целесообразность получения газа Брауна

Генераторы газа Брауна, чей принцип работы описан выше, нашли свое пpaктическое применение в 2 сферах:

• производство водородного топлива для автомобилей;
• газопламенные работы (сварка и пайка металлов).

Ездить с электролизером на борту автомобиль не может, поскольку ему требуется внешний источник электроэнергии. Штатной батареи хватает ненадолго, потому что на получение газа Брауна необходимо израсходовать больше энергии, чем отдает само топливо при сжигании. Поэтому компании, всерьез разpaбатывающие тему водородного горючего на авто, внедрили схему заправки машин топливом, полученным из отдельного генератора.

Со сваркой и пайкой металлов дело обстоит лучше, водородные горелки используются на многих производствах Западной Европы. Так как температура горения газа Брауна (2235 °C) ниже, чем ацетилена (2620 °C), а продуктом сжигания является водяной пар, то многие мероприятия по экологической безопасности стали излишними. Промышленные генераторы газа, что при этом используются, весьма дороги, поскольку для повышения эффективности в них применяются катализаторы из редких элементов, в том числе платины.

Менеджеры одной из британских производственных компаний подсчитали, что общая стоимость выделения и использования газа Брауна равняется затратам на закупку и доставку ацетилена. Только сжигание водорода безопаснее и экологичнее. Другое дело, что на его получение расходуется электроэнергия, добытая путем сжигания тех же углеводородов.

На данный момент отопление газом Брауна крайне неэффективно, потому что энергии на производство горючего затрачивается больше, нежели получается при его сгорании. Существующие электролизеры пока что не в состоянии обеспечить высокий выход топлива при малых затратах. Чтобы в этом убедиться, стоит посмотреть видео:

На второй минуте отснятого материала четко видны показания приборов генератора при работающей водородной горелке. Напряжение – 250 В, сила тока – 14 А, соответственно, потрeбляемая мощность аппарата составляет 250 х 14 = 3500 Вт или 3.5 кВт. А теперь вопрос: сможет ли такой факел нагреть воду для обогрева комнаты площадью хотя бы 30 м2? Даже визуально заметно, что нет. А простой электрокотел мощностью 3.5 кВт легко обогреет помещение до 40 м2.

Вывод: Горючий газ Брауна в домашних условиях не может сравниться по отоплению с обычными электрическими нагревателями. Слишком много уходит энергии на его выделение из воды, а значит, использовать его для обогрева – нецелесообразно. Самостоятельным получением водорода можно заниматься как хобби либо в качестве эксперимента.

Принцип работы устройства

Генератор работает по такому алгоритму:

• напряжение передается на Шим-регулятор, который преобразует его в нужную частоту (от частотности зависит дальнейшая эффективность образования газа);
• напряжение направляется на трубки из нержавейки или пластинки с водой;
• под воздействием электричества происходит выделение гремучего газа;
• оксигидроген передается по гибкому трубопроводу в осушительную емкость;
• газ из осушителя поступает в воздушный контур.

Схема генератора газа Брауна

Генератор Брауна можно использовать для обогрева частного дома, гаража, производственного или любого другого помещения. Можно переделать котел на газе или твердом топливе на оксигидроген или же сконструировать генератор газа Брауна с нуля и своими руками.

Инструкция: как сделать водородный генератор своими руками

Для изготовления топливной ячейки возьмём наиболее совершенную «сухую» схему электролизёра с использованием электродов в виде пластин из нержавеющей стали. Представленная ниже инструкция демонстрирует процесс создания водородного генератора от «А» до «Я», поэтому лучше придерживаться очерёдности действий.

Схема топливной ячейки «сухого» типа

1. Изготовление корпуса топливной ячейки. В качестве боковых стенок каркаса выступают пластины оргалита или оргстекла, нарезанные по размеру будущего генератора. Надо понимать, что размер аппарата напрямую влияет на его производительность, однако, и затраты на получение HHO будут выше. Для изготовления топливной ячейки оптимальными будут габариты устройства от 150х150 мм до 250х250 мм.
2. В каждой из пластин просверливают отверстие под входной (выходной) штуцер для воды. Кроме того, потребуется сверление в боковой стенке для выхода газа и четыре отверстия по углам для соединения элементов реактора между собой.
   Изготовление боковых стенок
3. Воспользовавшись угловой шлифовальной машиной, из листа нержавеющей стали марки 316L вырезают пластины электродов. Их размеры должны быть меньше габаритов боковых стенок на 10 – 20 мм. Кроме того, изготавливая каждую деталь, необходимо оставлять небольшую контактную площадку в одном из углов. Это понадобится для соединения отрицательных и положительных электродов в группы перед их подключением к питающему напряжению.
4. Для того чтобы получать достаточное количество HHO, нержавейку надо обработать мелкой наждачной бумагой с обеих сторон.
5. В каждой из пластин сверлят два отверстия: сверлом диаметром 6 — 7 мм — для подачи воды в пространство между электродами и толщиной 8 — 10 мм — для отвода газа Брауна. Точки сверлений рассчитывают с учётом мест установки соответствующих подводящих и выходного патрубков.
   Вот такой комплект деталей необходимо подготовить перед сборкой топливной ячейки
6. Начинают сборку генератора. Для этого в оргалитовые стенки устанавливают штуцеры подачи воды и отбора газа. Места их присоединений тщательно герметизируют при помощи автомобильного или сантехнического герметика.
7. После этого в одну из прозрачных корпусных деталей устанавливают шпильки, после чего начинают укладку электродов.
   Укладку электродов начинают с уплотняющего кольца

Обратите внимание: плоскость пластинчатых электродов должна быть ровной, иначе элементы с разноимёнными зарядами будут касаться, вызывая короткое замыкание!

Для получения газа Брауна в количестве, достаточном для отопления или приготовления пищи, устанавливают несколько генераторов водорода, работающих параллельно.

Видео: Сборка устройства

Видео: Работа конструкции «сухого» типа

Краткая теоретическая часть

Водород, он же hydrogen, – первый элемент таблицы Менделеева – представляет собой легчайшее газообразное вещество, обладающее высокой химической активностью. При окислении (то бишь, горении) выделяет огромное количество теплоты, образуя обычную воду. Охарактеризуем свойства элемента, оформив их в виде тезисов:

1. Горение водорода – процесс экологически чистый, никаких вредных веществ не выделяется.
2. Благодаря химической активности газ в свободном виде на Земле не встречается. Зато в составе воды его запасы неиссякаемы.
3. Элемент добывается в промышленном производстве химическим способом, например, в процессе газификации (пиролиза) каменного угля. Зачастую является побочным продуктом.
4. Другой способ получения газообразного водорода – электролиз воды в присутствии катализаторов – платины и прочих дорогих сплавов.
5. Простая смесь газов hydrogen + oxygen (кислород) взрывается от малейшей искры, моментально высвобождая большое количество энергии.

Для справки. Ученые, впервые разделившие молекулу воды на hydrogen и oxygen, назвали смесь гремучим газом из-за склонности к взрыву. Впоследствии она получила название газа Брауна (по фамилии изобретателя) и стала обозначаться гипотетической формулой ННО.

Из вышесказанного напрашивается следующий вывод: 2 атома водорода легко соединяются с 1 атомом кислорода, а вот расстаются весьма неохотно. Химическая реакция окисления протекает с прямым выделением тепловой энергии в соответствии с формулой:

Здесь кроется важный момент, который пригодится нам в дальнейшем разборе полетов: hydrogen вступает в реакцию самопроизвольно от возгорания, а теплота выделяется напрямую. Чтобы разделить молекулу воды, энергию придется затратить:

Это формула электролитической реакции, характеризующая процесс расщепления воды путем подведения электричества. Как это реализовать на практике и сделать генератор водорода своими руками, рассмотрим далее.

Что необходимо для изготовления топливной ячейки дома

Создание водородного агрегата дома – задача не из легких. Нужно вооружиться не только рядом инструментов, но и соответствующими знаниями, а также схемами.

Проектирование водородного генератора: схемы и чертежи

Устройство состоит из реактора с установленными электродами, ШИМ-генератора для питания, водяного затвора, проводов и шлангов, соединяющих конструкцию. На сегодняшний день известны несколько схем электролизеров, где в качестве электродов применяются пластины или трубки.

Также популярностью пользуются аппараты сухого электролиза. В отличие от классического варианта, в этом агрегате не пластины помещаются в ёмкость с жидкостью, а сама вода направляется в щель между плоскими электродами.