Водородный топливный элемент: исследование.

Обсуждение различных технологих, избретений и всевозможных устройств.

Сообщение XAKER » 17.09.2013, 00:13

Приветствую, камрады. Копал как-то залежи Интернета и наткнулся на такую вещь: http://energypower.info/item/stroim-vod ... ement.html . И в связи с моим увлечением, мозг сразу выдал заключение о перспективе данного девайса в условиях ЧС.
Я начал копать дальше и нашел незамысловатую схему:

 Схема
Изображение


Собственно говоря, в этом механизме нет ничего сложного: между двумя полостями, заполненными водородом и кислородом, находится полимерная мембрана, которая пропускает только протоны водорода, а электроны начинают течь по электрической цепи, образуя электрический ток-направленное движение электронов.

Так же этот метод добычи электричества не очень дорогой. Кислород воздуха вполне подойдет для этой реакции, а водород может быть получен весьма интересным, но еще не протестированным способом, а именно реакцией между медным купоросом, поваренной солью, алюминием и водой. Единственная загвоздка заключается в полимерной мембране - она очень дорогая и сложна в производстве. По этой ссылке можно ознакомиться с ними более детально http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=537 .

Но из этого сайта я выяснил, что есть альтернативы мембране в виде других веществ http://att-vesti.narod.ru/J33-2.HTM .

И в общем-то, по схеме на рисунке решил я воплотить этот девайс жизнь. Примерную схему я нарисовал. Она будет во вложении.

И есть еще одна вещь, которую надо проверить. В самой первой ссылке электродами используется платина. Как вы понимаете, платину достать очень тяжело, а вот с нихромом по легче. Остается проверить, достаточно ли активен нихром для запуска механизма. В общем, товарищи, прошу вашей помощи в разработке, доработке, модификации данноо устройства. Что непонятно, попытаюсь ответь, как можно быстрее.
Вложения
Эскиз0002.jpg
Эскиз0003.jpg
Эскиз0004.jpg
Эскиз0004.jpg (30 КБ) Просмотров: 968
Аватара пользователя
XAKER
Друг ЦИАН
Друг ЦИАН
 
Сообщения: 120
Зарегистрирован: 12.04.2011, 16:31
Откуда: Павловская-Слобода,Подмосковье


Сообщение GoBlin » 17.09.2013, 07:15

Так это по сути получается способ хранения, а не получения, энергии? Она затрачивается на добычу водорода (например), а потом возвращается в виде электричества из топливного элемента.
Отдельный интересный вопрос - срок службы электродов и изменение эффективности элемента в течение этого срока.

P.S. Знакомый способ выполнения эскизов :-)
Аватара пользователя
GoBlin
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 9243
Зарегистрирован: 17.11.2007, 21:55
Откуда: -. --- / --. .... --- ..- .-.. ... / .- .-.. .-.. --- .-- . -..

Сообщение XAKER » 17.09.2013, 18:00

GoBlin писал(а):Так это по сути получается способ хранения, а не получения, энергии? Она затрачивается на добычу водорода (например), а потом возвращается в виде электричества из топливного элемента.


Дык замысел в том, чтобы не использовать электричество для разложения воды и запаса энергии таким образом, а использовать реакцию соединения водорода и кислорода для получения электричества с КПД 60-80%.

GoBlin писал(а):Отдельный интересный вопрос - срок службы электродов и изменение эффективности элемента в течение этого срока.


Ответ на этот вопрос нам может дать только практика. :)
Аватара пользователя
XAKER
Друг ЦИАН
Друг ЦИАН
 
Сообщения: 120
Зарегистрирован: 12.04.2011, 16:31
Откуда: Павловская-Слобода,Подмосковье

Сообщение Dragony_ » 18.09.2013, 12:08

Эксперименты лучше проводить вне дома.
Водород - штука своеобразная... особенно смешанная с кислородом в определенной пропорции...
Dragony_
Друг ЦИАН
Друг ЦИАН
 
Сообщения: 545
Зарегистрирован: 02.11.2012, 11:35

Сообщение XAKER » 18.09.2013, 17:44

Только что проверил нихромовую проволку в качестве замены платиновой. Ну во-первых, с ней все получается, во-вторых, ни чуть не хуже платиновой. :)

Вот свежеиспеченный фотоотчет:
Вложения
P1050298.JPG
Общий вид девайса.
P1050300.JPG
Нихром в воде (Не соприкасаются!).
P1050307.JPG
Почти сразу пойманное напряжение после отсоединения батарейки. Самое первое значение было около 2В.
P1050306.JPG
Темп снижения напряжения уменьшился до 0.01 в 3-5 сек.
Аватара пользователя
XAKER
Друг ЦИАН
Друг ЦИАН
 
Сообщения: 120
Зарегистрирован: 12.04.2011, 16:31
Откуда: Павловская-Слобода,Подмосковье

Сообщение XAKER » 21.09.2013, 20:18

Итак, сегодня я начал тестирование реакции по получению водорода. Необходимые компоненты не так сложно достать, а именно медный купорос, поваренная соль, алюминий и вода.
Для начала приготавливаются растворы медного купороса и поваренной соли. Потом смешиваются в отдельной емкости. И потом добавляют алюминий.
Как у меня это происходило, смотрите вложение. А как должно было, смотрите это начиная с 1:53 :



Теперь я не могу понять, почему у меня была такая маленькая скорость реакции, но напрашиваются два мысли: либо мало взял медного купороса и соли, либо все-таки нужно измельчать алюминий до порошкового состояния. А у вас есть какие-нибудь идеи, камрады?
Вложения
P1050314.JPG
Аватара пользователя
XAKER
Друг ЦИАН
Друг ЦИАН
 
Сообщения: 120
Зарегистрирован: 12.04.2011, 16:31
Откуда: Павловская-Слобода,Подмосковье

Сообщение buldogleader » 21.09.2013, 20:38

XAKER писал(а): либо все-таки нужно измельчать алюминий до порошкового состояния. А у вас есть какие-нибудь идеи, камрады?


Не помешало бы измельчить. Меньше частицы - больше площадь контакта для реагирующих веществ.
buldogleader
Друг ЦИАН
Друг ЦИАН
 
Сообщения: 733
Зарегистрирован: 24.04.2010, 11:37

Сообщение XAKER » 26.09.2013, 00:13

Итак, товарищи, сегодня я провел опыт по воспроизведению данной задумки в лабораторных условиях. К сожалению, опыт прошел неудачно. В результате поиска ответа, я нашел информацию о том, что просто так водород с кислород взаимодействовать не будут, ибо нет энергии (на этом моменте я понял, что не знаю химию :D ). Это объясняет требование полимерной мембраны, как разрыв водорода на части, следовательно возбуждая его, или/и платиновых электродов, как катализатор. И я пришел к выводу, что для безмембранного варианта нужен электролит. Для начала подойдет вода.

Во вложении показан полный вариант аппарата, но в силу некоторых обстоятельств, мне пришлось его урезать: убрал центральную колбу, соединив две оставшиеся. На втором показана вода, осевшая на стенках колбы, но это осажденная влага водорода (есть такое понятие "осушить водород"-пропустить его через водоотнимающие вещества, например, через серную кислоту).

Для получения водорода я использовал магний и соляную кислоту, а для получения кислорода перманганат калия и перекись водорода. Оговорюсь, что я получал такими методами газы, только чтобы изучить нужные условия для протекания процесса.

Завтра попробую, как будут обстоять дела, если все это будет протекать в воде. Если есть какие-то идеи, задумки - выкладывайте :)
Вложения
P1050319.JPG
Общий вид аппарата.
P1050318.JPG
Центральная колба.
P1050320.JPG
Колба с осевшей на стенках водой.
P1050322.JPG
Показания тестера. Весьма печально.
Аватара пользователя
XAKER
Друг ЦИАН
Друг ЦИАН
 
Сообщения: 120
Зарегистрирован: 12.04.2011, 16:31
Откуда: Павловская-Слобода,Подмосковье

Сообщение GoBlin » 26.09.2013, 07:00

Пока что только ожидание результатов, я ещё хуже химию знаю :)
Аватара пользователя
GoBlin
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 9243
Зарегистрирован: 17.11.2007, 21:55
Откуда: -. --- / --. .... --- ..- .-.. ... / .- .-.. .-.. --- .-- . -..

Сообщение Professor » 04.05.2014, 12:20

Катализатором реакции водорода с кислородом является всё та же платина (платину можно достать из советской электроники (конденсаторы, реоходы) или из автомобильных катализаторов).
Электроды для разложения воды можно брать из любого токопроводящего материала, от материала в основном зависит скорость разложения этого самого материала, платина это в идеале, но пойдет и графит, немагнитная нержавейка, железо (естественно постепенно это всё будет растворяться и зас***ть электролит), если нержавейка растворяется и от неё летят зеленые хлопья, то это такая нержавейка - нужна пищевая, зеленые хлопья это окисления хрома.
Низкая производительность водорода (химическим способом) была по многим причинам, это и измельчение материалов и температура. Осторожно! Процесс экзотермический, происходит саморазогрев, всё это начинает пениться и выплескиваться. С щелочью эта реакция подешевле выходит.
Берешь 1-2 пачки сухого крота (гранулы для прочистки канализации) или "мистер мускула" (Осторожно! Щелочь! Работать в перчатках и защите лица, при работе рядом иметь уксус или лимонную кислоту), растворяешь в литре воды (процесс экзотермический, пластиковую бутылку может расплавить по этому добавлять понемногу и следить за температурой), потом добавляешь алюминий и следишь за температурой т.к. может разогреться и пойти пена. Температуру регулировать опуская в ведро с водой.

П.с. Таким образом я надувал детям шарики с отрицательной гравитацией)))
Аватара пользователя
Professor
Частый гость
Частый гость
 
Сообщения: 49
Зарегистрирован: 02.01.2014, 19:12



Вернуться в Технический центр



Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: Google [Bot], Yandex [Bot]