Предложен простой способ расщепления воды на кислород и водород

Как сделать в домашних условиях

Самый простой способ получить водородную воду — воспользоваться техникой электролиза. Это разложение обычной питьевой воды на кислород и молекулярный водород H2. Для воплощения в жизнь этой задумки не обойтись без специального оборудования, которое состоит из генератора и контейнера.

Что такое генератор: его принцип действия

Это простой электролизер, который предназначен для выработки водорода. Его конструкция состоит из нескольких важных деталей:

  • реактора – емкости с прочным корпусом, имеющим одинарные или двойные стенки;
  • электродов – элементов, которые подсоединяются к специальному источнику питания;
  • контейнера – водяного затвора;
  • патрубка – устройства для отвода газа.

Принцип работы генератора

При работе с домашним генератором важно знать, что аппарат функционирует на постоянном токе. Для этого можно воспользоваться автомобильным аккумулятором

Среди брендовых аппаратов для приготовления напитка, стоит отметить генераторы:

  • Paino;
  • Enhel H2 water;
  • H2 365.

Принцип действия оборудования для приготовления водородной воды довольно прост:

  • с помощью двух электродов, опущенных в воду, поступает напряжение от внешнего источника питания;
  • в основной резервуар добавляется щепотка поваренной соли – это дает возможность улучшить реакцию;
  • в области катода, который присоединен к клемме «-» в активной фазе электролиза будет образовываться водород;
  • в зоне анода (полюс «+») начнет выделяться кислород;
  • итогом цикла газообразные вещества вступают в реакцию и поступают по патрубку в водяной затвор.

Функция последнего элемента генератора заключается в отведении пара и предотвращении негативного эффекта в контуре.

Набор Enhel H2 water

Контейнер

Резервуар предназначен для хранения водородного напитка. Емкость поддерживает нужную концентрацию газа в течение трех дней. В продаже предлагается огромный выбор функциональных аппаратов, которые могут продлевать срок хранения жидкости.

В контейнерах для хранения живой воды предусмотрено наличие клапана, который защищает лечебный состав напитка от контакта с окружающей средой. Например, резервуар модели H2 Bag имеет наружное алюминиевое покрытие, а внутри емкости жидкость защищена от окисления стенками из пищевого пластика.

Контейнер для хранения

Как правильно употреблять

Эликсир молодости не имеет побочных эффектов и противопоказаний. При этом существует ряд рекомендаций для приема водородной воды:

  • ежедневно следует употреблять не более 30 мл воды на 1 кг веса;
  • при высоких физических нагрузках и тренировках норму приема жидкости стоит увеличить на 15-20%;
  • пить необходимо натощак за 30 минут до первого приема пищи;
  • воду можно использовать для наружного применения (проведения гигиенических процедур).

Экономичный вариант для приготовления напитка — портативная система SYNTEAM

Бьюти-блогер Юлия Энхель считает, что молекулярный водород идеально подходит для умывания лица и ополаскивания волос. Вещества проникают в кожные клетки, способствуя увеличению гидратации организма.

Как получить водород из воды

Электролиз воды – это самый устаревший способ получения водорода. Пропуская постоянный ток через воду, на катоде скапливается — водород, а на аноде – кислород. Получение водорода электролизом очень энергозатратный производство, благодаря этому применяется только в тех областях, где данный газ достаточно ценен и нужен.

Получение водорода дома очень легкий процесс и есть несколько вариантов это сделать:

1. Нам потребуется раствор щелочи не нужно пугаться таких названий т.к. все это есть в свободном доступе.

К примеру, средство для очищения труб «крот» прекрасно подойдет по составу. Сыпем в колбу чуть-чуть щелочи и заливаем 100 мл воды;

Тщательно перемешиваем для абсолютного растворения кристаллов;

Добавляем пару маленьких кусочков алюминия;

Ждем около 3-5 минут, пока реакция будет проходить очень быстро;

Добавляем дополнительно несколько кусочков алюминия и 10-20 грамм щелочи;

Закрываем резервуар специализированной колбой с трубкой, которая ведет в резервуар для сбора газа и ждем пару минут пока воздух никак не получится под давлением водорода из сосуда.

2. Выделение водорода из алюминия, пищевой соли и сульфата меди.

В колбу сыпем сульфат меди и немножко побольше соли;

Разбавляем все водой и отлично перемешиваем;

Ставим колбу в водяной резервуар, поскольку при реакции будет выделяться много тепла;

В остальном все необходимо делать также как в первом способе.

3. Получение водорода из воды путем пропускания тока в 12В через раствор соли в водной массе. Это Самый аскетический способ и лучше всего подойдет для бытовых условий. Один недостаток данного варианта в том, что водорода выделяется сравнительно мало.

Итак. Сейчас вы знаете, как получить водород из воды и не только. Вы можете проводить слишком много экспериментов. Не забудьте держаться правил безопасности чтобы не было травм.

Водородный генератор

Электролизер – один из самых распространенных водородных генераторов.

Описание и принцип работы

В общем случае водородный генератор представляет собой набор металлических пластин, погруженных в дистиллированную воду. Конструкция заключена в герметичный корпус с клеммами для подключения источника электропитания и штуцером для вывода газа.

Теоретически работу водородного генератора можно представить следующим образом: между разнополярными пластинами (анод, катод), погруженными в дистиллированную воду, проходит электрический ток. При этом вода расщепляется на кислород и водород. Чем больше площадь пластин, тем больший ток проходит по воде и тем большее количество газов выделяется. Пластины подключаются поочередно (+-+- и т. д).

Область применения

В связи с тем, что сам процесс электролиза связан с использованием большого количества электроэнергии, промышленное применение электролизеров существенно ограничено. Экономически выгоднее использовать для получения водорода химические способы.

В настоящее время водородные генераторы применяют для:

  • газосварки и газорезки водородом в условиях ювелирных мастерских;
  • снижения токсичности двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и повышения их КПД (коэффициент полезного действия);
  • повышения КПД и снижению токсичности жидкотопливных котлов.

Устройство

Немногочисленные промышленные электролизеры, которые используют для получения водорода и кислорода, изготавливают в виде стационарных установок. Электроды в них включаются биполярно, причем их количество зависит от способа включения в сеть (трансформаторное или бестрансформаторное).

Конструкции малогабаритных водородных генераторов, которые выпускаются как отечественными, так и зарубежными компаниями и используются для повышения КПД ДВС и других целей, отличаются большим разнообразием. Кроме того существует огромное количество конструкций, изготовленных своими руками. В сети Интернет о них можно найти достаточно много информации.

Учитывая, что конструкция электролизера отличается простотой и его нетрудно изготовить собственноручно, рассмотрим конструкции нескольких подобных устройств:

  1. Простейший электролизер.
  2. Водородный генератор для автомобиля.

Дешевый водород

Проведенное компанией ARENA исследование рынка водорода показало, что интеграция установок по производству водорода с генераторами электричества на солнечной энергией на месте является ключом к производству конкурентоспособного возобновляемого водорода. Самый дешевый способ производства возобновляемого водорода целесообразно непосредственно связать с получением водорода электролизером с проектом солнечной генерации на месте.

Австралийское агентство по возобновляемым источникам энергии выделило почти 1 миллион долларов США для производителя аммония компании Дайно Нобель для проведения исследования о строительстве крупной солнечной фермы на месте, которая должна быть объединена с водородным электролизером в центре Квинсленда.

При таком расположении водород мог бы быть произведен примерно вдвое дешевле (3,19 долл. США за килограмм водорода) по сравнению с электролизером, подключенным к сети (6,08 долл. США за килограмм водорода). Стоимость может быть снижена еще больше с проектами, построенными в большем масштабе.

Это позволило бы достичь цены ниже 2 доларов США и, согласно технико-экономическому обоснованию, создаст потенциал для возобновляемого водорода в качестве альтернативы природному газу.

Исследование, проведенное консультантами ANT Energy Solutions, показало, что, хотя Австралия обладает достаточным потенциалом стать мировым лидером в производстве возобновляемого водорода, одним из ключевых барьеров будет растущий спрос на австралийский водород в краткосрочной перспективе.

В отчете говорится, что благодаря существующим инициативам Австралия готова к производству нехватки 3000 тонн возобновляемого водорода в год к 2025 году.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для расщепления воды на водород и кислород, содержащее герметичную, заполненную электролитом емкость электролизера, в которую установлена батарея электродов из нержавеющей стали, соединенных между собой через шайбы из диэлектрического материала при помощи болтов и гаек, аноды и катоды которых, соответственно, последовательно соединены между собой и с источником переменного тока через электромашинный преобразователь, генератор электрических импульсов и электрические переключатели, первая входная трубка емкости электролизера соединена с емкостью с дистиллированной водой через регулятор уровня, вторая входная трубка соединена с емкостью с жидкой щелочью через дозатор, снабженный соленоидом и реле времени, а емкость электролизера соединена с устройством для отделения водорода от кислорода, отличающееся тем, что устройство для отделения водорода от кислорода выполнено в виде вакуум-баллона, снабженного поплавковой камерой, вакуум-регулятором, вакуум-насосами и выходными газопроводами, верхняя часть емкости электролизера соединена при помощи входной трубки со средней частью вакуум-баллона и при помощи выходной трубки через электрический насос — с нижним основанием вакуум-баллона, поплавковая камера с герконами, поплавком и пластинами из постоянного магнита выполнена с возможностью автоматического удаления конденсата из вакуум-баллона в емкость электролизера, выходные газопроводы вакуум-баллона соединены с горелкой через вакуум-насосы и вентили, а вакуум-регулятор оснащен стрелкой из постоянного магнита, по периметру движения которой расположены герконы, соединенные с вакуум-насосами при помощи электрической цепи и выполненные с возможностью взаимодействия магнитного поля стрелки с герконами для создания и поддержания заданных параметров вакуума и управления работой насосов, при этом часть электродов выполнена из никеля с возможностью совмещения функций электрода и катализатора, а поддон емкости электролизера снабжен ультразвуковым или инфразвуковым генератором.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды выполнены пластинчатыми, перфорированными, гофрированными, щеткообразными сетчатыми, ячеечными, ячеечными сотовыми, ячеечными гребешковыми.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды выполнены в виде наружных и внутренних труб разной полярности, поперечное сечение которых может иметь форму окружности, овала, квадрата, ромба, многоугольника, при этом внутренние трубы жестко закреплены на раме, а между внутренними и наружными трубами имеется зазор.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды выполнены в форме многоэтажных полок, установленных рядами на разных уровнях таким образом, что электроды одного ряда входят в пазы другого ряда, а между полками и рядами имеется зазор и разная полярность.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость электролизера снабжена компрессором и вакуумным клапаном.

Отопление газом Брауна

Прошли те времена, когда частный дом можно было обогреть одним-единственным способом — русской печью. Благо, в нашем современном мире, цивилизация добралась и до загородных домов. Теперь любой человек желает иметь свой дом, со всеми удобствами и комфортом. Усовершенствованные технологии и материалы дают возможность оборудовать отопление частного дома различными способами, а в качестве теплоносителя можно использовать — воду, пар, антифриз, а также газообразное вещество. Как видите, выбор очень большой. И изучив все плюсы и минусы данных систем, можно выбрать для себя наиболее подходящий вариант. Сейчас мы здесь обсудим, как можно использовать газ Брауна в системе отопления. В народе его еще обзывают: коричневым или зеленым газом, оксигидрогеном.

Немного углубимся в теорию, чтобы вам было понятно, что собой представляет — это газообразное вещество. Газ Брауна — это «гремучий» газ без цвета и запаха, состоящий из двух частей газообразного водорода и одной части кислорода. Химическая формула газа Брауна (ННО).

На сегодняшний день — отапливание дома водородом, это ноу-хау, которое хоть и не имеет масштабного использования, но уже успело завоевать и привлечь к себе пристальное внимание потребителей. В интернет сообществе активно дискутируют на тему, целесообразно ли использовать газ Брауна для систем отопления

Дискуссии идут в нескольких направлениях:

  1. С точки зрения безопасности — можно ли газ «гремучку» использовать и при этом не произойдет никакого взрыва, так как водород славится своей взрывоопасностью.
  2. Экономичность получения этого продукта — стоит ли он тех затрат, которые будут затрачены на получения этого газа.

Виды водородных отопительных котлов

Небольшой модельный ряд не оставляет выбора покупателям – разница устройств зависит от показателя мощности. Этот же параметр будет основным при подборе и покупке. Чем больше отапливаемая площадь дома, тем мощнее должно быть устройство. В некоторых моделях предусмотрены модульные системы с максимально возможным количеством каналов для выработки энергии.

Производители предлагают классификацию по виду материала изготовления корпуса, количеству расхода воды и объему генерации топлива за сутки.

Так, для домов до 250 м2 подойдет устройство с техническими параметрами:

  • показатель энергопотребления до 3 кВт/час;
  • расход воды до 5,5 л/сутки;
  • объем генерируемой энергии до 2 л/сутки.

Срок эксплуатации оборудования до 15 лет, цена стартует от 3000$ (210000 руб.). Значительные первоначальные вложения окупятся длительным периодом пользования. Если соблюдать все правила, котел на водороде проработает более 50 лет, что намного дольше любого другого. Расходы на энергоноситель минимальные, окупятся затраты достаточно быстро. Что касается потребления электричества, то, как и все котлы, нагреватель на водороде не функционирует в постоянном режиме. Это значит, что на обслуживание расходы также не будут высокими.

Принцип работы водородного обогрева

Водородная установка для отопления дома предполагает получение водорода путём расщепления воды. Для этой цели используется электрический заряд: в результате воздействия электротока вода распадается на кислород и водород, который, при соединении с воздухом может превратиться во взрывоопасное вещество.

Схема устройства водородного котла выглядит следующим образом:

  • Ёмкость с топливом – водой. Топливом воду называть не вполне верно, так как она не сгорает, а разлагается на составляющие в результате электролиза. На неё воздействуют два электрода – катод и анод, которые подключаются к электросети.
  • Двухступенчатый предохранительный блок. Водород через него попадает в камеру сгорания, где происходит каталитическая реакция с выделением тепла. Её результатом становится обычная вода: нет процесса горения, а значит, не будет никаких токсичных продуктов сгорания. Предохранительный блок позволяет сделать систему стабильной и безопасной.
  • Теплообменник. Выделившееся в процессе реакции тепло прогревает теплоноситель, и он поступает в систему обогрева дома. С помощью такого метода можно отапливать даже здания большой площади, и при этом система будет очень эффективной.

Водородный генератор для отопления частного дома пока что многим кажется экзотикой, хотя именно такая техника сегодня активно применяется при разработке новых экологичных автомобилей. Поскольку водород является одним из самых распространённых веществ на земле, он является и самым доступным видом топлива, не требующим сложной добычи и переработки.

Плюсы и минусы

Преимущества:

  • для заправки устройства нужна вода;
  • высокая производительность – КПД достигает 90% – выше, чем у газовых и электрокотлов;
  • дешевизна установки;
  • высокая экологичность системы отопления, т.к. угарные газы не вырабатываются;
  • бесшумность работы агрегата;
  • отсутствие необходимости сооружать дымоходы и отводящие газ трубы;
  • «неисчерпаемость» энергии водорода;
  • подогрев теплоносителя основан на каталитических реакциях;
  • отсутствие необходимости использовать топливо, отсюда – быстрая окупаемость системы отопления.

Недостатки данных систем отопления для жилого дома:

  • высокая стоимость заводских установок;
  • высокая стоимость замены катализатора;
  • взрывоопасность при некорректной установке или эксплуатации агрегата;
  • сложность поиска специалистов – в удаленных регионах малое количество сертифицированных организаций, которые занимаются установкой и обслуживанием приборов отопления.

Как изготовить генератор

Масса интернет-ресурсов публикуют самые разные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но все они действуют по одному принципу. Мы предложим вашему вниманию чертеж простого устройства, взятый из научно-популярной литературы:

Здесь электролизер представляет собой группу металлических пластин, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже изготовлены из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для подачи газа в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и накапливать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.

Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но надо понимать, что производительность аппарата зависит от их площади поверхности. Чем большее число электродов удастся задействовать в процессе, тем лучше. Но при этом и потребляемый ток будет выше, это следует учитывать. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Здесь тоже есть поле для экспериментов: можно подавать на электролизер разное напряжение с помощью регулируемого блока питания.

В качестве электролизера можно применить пластиковый контейнер от водяного фильтра, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие удобно тем, что его легко герметизировать от окружающей среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Другое дело, что этот самодельный водородный генератор обладает невысокой производительностью из-за малой площади электродов.

Это интересно: Калориферы для приточной вентиляции — виды, устройство и расчет мощности

В чем польза для организма

Живая вода обладает множеством полезных свойств:

  • устраняет признаки аллергической реакции;
  • борется с кожными заболеваниями;
  • защищает клетки от воздействия радиации;
  • увеличивает ценность экзогенных и эндогенных антиоксидантов;
  • выводит из организма шлаки, токсины и тяжелые металлы;
  • активирует развитие защитной реакции организма.

При регулярном приеме водородной воды происходит оздоровление всех систем внутренней секреции. Такое питье полезно не только для взрослых людей, но и детей, беременных и кормящих женщин.

При спортивных тренировках

Ощутимую пользу источника долголетия оценят те, кто придерживается здорового образа жизни. Во время занятия спортом человеку требуется значительное количество кислорода. Благодаря употреблению молекулярного водорода можно восстановить водный баланс и вывести излишние оксиданты, накопившиеся при интенсивных физических нагрузках.

Обогащенная молекулами водорода жидкость полезна для спортсмена, хотя бы по причине того, что она способна:

  • активировать обменные процессы в организме;
  • препятствовать накоплению молочной кислоты в мышцах;
  • подавлять развитие патологических процессов;
  • снижать риск повреждения мышечной ткани.

Водород обладает регенерирующимисвойствами и снабжает организмдополнительной энергией

При похудении

При регулярном употреблении молекулярного водорода:

  • нормализуется уровень сахара в крови;
  • стабилизируется концентрация жировых клеток в печени;
  • организм насыщается влагой.

Помимо этого живая вода помогает людям, страдающим от ожирения.

Для снижения веса также отлично подойдут смузи на основе овощей, ягод и фруктов

В косметологии

Водородный напиток оказывает полезное действие не только на органы внутренней секреции. Он производит хороший эффект на кожу и волосы. Утренние умывания живой водой позволяют избавиться от:

  • гнойных ранок;
  • раздражений;
  • покраснений.

Также вещество наделено защитными свойствами, предупреждая негативное воздействие ультрафиолетовых лучей на кожу.

Напиток способствует разглаживанию морщин

Противопоказания к употреблению

Молекулы напитка не представляют опасности для здоровья. Еще с уроков биологии известно, что в кишечнике человека образуется водород. Живая вода не способна сохранять полезные качества длительное время. Водород быстро испаряется, поэтому к приему рекомендуется только свежеприготовленный напиток.

Наногальванический порошок алюминиевого сплава

Было показано, что порошок алюминиевого сплава, изобретенный исследовательской лабораторией армии США в 2017 году, способен производить газообразный водород при контакте с водой или любой жидкостью, содержащей воду, благодаря своей уникальной наноразмерной гальванической микроструктуре. Сообщается, что он производит водород с выходом 100 процентов от теоретического без необходимости использования каких-либо катализаторов, химикатов или внешнего источника энергии.

Нано-гальванический порошок на основе алюминия, разработанный Исследовательской лабораторией армии США.

Формула изобретения

1. Устройство для расщепления воды на водород и кислород, содержащее герметичную, заполненную электролитом емкость электролизера, в которую установлена батарея электродов из нержавеющей стали, соединенных между собой через шайбы из диэлектрического материала при помощи болтов и гаек, аноды и катоды которых, соответственно, последовательно соединены между собой и с источником переменного тока через электромашинный преобразователь, генератор электрических импульсов и электрические переключатели, первая входная трубка емкости электролизера соединена с емкостью с дистиллированной водой через регулятор уровня, вторая входная трубка соединена с емкостью с жидкой щелочью через дозатор, снабженный соленоидом и реле времени, а емкость электролизера соединена с устройством для отделения водорода от кислорода, отличающееся тем, что устройство для отделения водорода от кислорода выполнено в виде вакуум-баллона, снабженного поплавковой камерой, вакуум-регулятором, вакуум-насосами и выходными газопроводами, верхняя часть емкости электролизера соединена при помощи входной трубки со средней частью вакуум-баллона и при помощи выходной трубки через электрический насос — с нижним основанием вакуум-баллона, поплавковая камера с герконами, поплавком и пластинами из постоянного магнита выполнена с возможностью автоматического удаления конденсата из вакуум-баллона в емкость электролизера, выходные газопроводы вакуум-баллона соединены с горелкой через вакуум-насосы и вентили, а вакуум-регулятор оснащен стрелкой из постоянного магнита, по периметру движения которой расположены герконы, соединенные с вакуум-насосами при помощи электрической цепи и выполненные с возможностью взаимодействия магнитного поля стрелки с герконами для создания и поддержания заданных параметров вакуума и управления работой насосов, при этом часть электродов выполнена из никеля с возможностью совмещения функций электрода и катализатора, а поддон емкости электролизера снабжен ультразвуковым или инфразвуковым генератором.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды выполнены пластинчатыми, перфорированными, гофрированными, щеткообразными сетчатыми, ячеечными, ячеечными сотовыми, ячеечными гребешковыми.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды выполнены в виде наружных и внутренних труб разной полярности, поперечное сечение которых может иметь форму окружности, овала, квадрата, ромба, многоугольника, при этом внутренние трубы жестко закреплены на раме, а между внутренними и наружными трубами имеется зазор.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды выполнены в форме многоэтажных полок, установленных рядами на разных уровнях таким образом, что электроды одного ряда входят в пазы другого ряда, а между полками и рядами имеется зазор и разная полярность.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость электролизера снабжена компрессором и вакуумным клапаном.