Împărțirea apei cu un magnet permanent. Ruperea moleculelor de apă și legea conservării energiei. Ce apă să folosești. Rezumatul secțiunii

tra. Această tehnică discutat mai sus în paragraful privind purificarea hidrogenului monoxid de carbon CO. Deși la prima vedere această metodă de obținere a hidrogenului poate părea atractivă, implementarea sa practică este destul de complicată.

Imaginați-vă un astfel de experiment. Într-un vas cilindric sub p shn este 1 kmol de vapori de apă puri. Greutatea pistonului creează o presiune constantă în cocj egală cu 1 atm. Aburul din vas este încălzit la o temperatură > 3000 K. Valorile indicate de presiune și temperatură au fost alese în mod arbitrar. dar ca exemplu.

Dacă în vas se află doar molecule de H20, atunci cantitatea de energie liberă a sistemului poate fi determinată folosind tabelele TeD corespunzătoare ale proprietăților dinamice ale apei și vaporilor de apă.Totuși, de fapt, cel puțin o parte din moleculele de vapori de apă se descompun în constituenții săi. elemente chimice, adică hidrogen și oxigen:

Separarea apei pentru a produce hidrogen este Sfântul Graal al multor oameni de știință care lucrează pentru dezvoltarea unei surse practic inepuizabile de energie curată. Acum, datorită cercetării oamenilor de știință de la Universitatea Monash din Austria, acest proces va fi mult mai ușor de implementat decât se credea anterior. Potrivit profesorului Leone Spiccia, cheia energiei de hidrogen a viitorului poate fi mineralul natural Birnessite, care în natură conferă o culoare neagră anumitor roci.

„Piatra de poticnire în procesul de obținere a hidrogenului este descompunerea efectivă a apei în oxigen și hidrogen. Folosind metode tradiționale de distrugere legături chimice este nevoie de multă energie, ceea ce face ca aceste procese să fie neprofitabile din punct de vedere economic. Echipa noastră a dezvoltat un proces de scindare a moleculei de apă pe baza unui catalizator care conține mangan și folosind lumina soarelui"- spune profesorul Spiccia. - "Baza mineralului bernessite este manganul, care, ca toate elementele din mijloc sistem periodic, poate exista în mai multe stări, pe care chimiștii le numesc stări de oxidare. Aceasta corespunde numărului de atomi de oxigen de care este legat un atom al substanței.

Inițial, oamenii de știință au încercat să folosească catalizatori foarte complexi pe baza aceluiași mangan. După ce au reușit să obțină un proces catalitic suficient de eficient pentru descompunerea apei în hidrogen și oxigen folosind un curent electric, aceștia, folosind metode avansate de analiză spectroscopică, au descoperit că catalizatorul complex pe care l-au folosit a fost transformat într-un compus mai simplu, al cărui analog este birnessita minerală naturală. Funcționarea acestui catalizator repetă complet procesele pe care se bazează procesul de scindare a apei sub influența luminii solare din natură.

„Aceste studii ne-au permis să aprofundăm misterele naturii și să aflăm cum funcționează de fapt catalizatorul natural de mangan în natură”, spune dr. Rosalie Hocking de la Centrul Australian pentru Știința Electromaterialelor. "Oamenii de știință au depus mult efort pentru a crea molecule complexe care conțin mangan pentru a obține un catalizator eficient. Dar totul s-a dovedit a fi mult mai simplu, cel mai eficient în domeniul divizării apei este un material natural care este suficient de stabil pentru a rezista la solicitările fizice și chimice dure în timpul utilizării sale."

În timp ce răspundea la întrebări.
Am încercat cu calcar - economiile nu sunt de 300% ci de 20%.
Desigur, sunt prea simplificat - apa arde. Ce fel de apă există? Nu există nici măcar abur!
Există deja gaz la ieșire - APA GAZ! A cărui ardere se știe de 150 de ani!
Ce ai vrut să vezi o torță în soba mea? Am spus că alimentarea mea este slabă și gaura este mare - găurile de pe laturile mele sunt de 2 mm, iar acum tubul este ars și presiunea este slabă, dar efectul este vizibil!
Acum despre psihologia viziunii asupra lumii.
Vadim și alții, înțeleg că există o forță care nu vrea ca oamenii să călătorească pe apă și în loc de cărbune, gaz și lemn de foc, îl încălzesc cu apă. Acestea sunt corporații întregi. Și toată lumea știe că Academia Rusă de Științe are un departament special care duce de partea celor care sunt aproape de a dezvălui „secretele de stat”.

Au un întreg atelier de Internet care și-a aruncat toată puterea în această ramură. În timpul zilei ei imediat! Răspunde flood la postările mele! Nu vezi!
La început, ei încearcă doar să oprească subiectul cu noroi, apoi încearcă doar să dea deoparte cu un potop, realizând că în acest caz oameni normali- nu vor participa experți în domeniul lor. Un potop estompează, dispersează probleme constructive, distrage atenția de la esență.
Propun să ștergeți acest fir de zgură până la 2 pagini și va deveni AUR pe acest site, pentru a bloca urlătorii care țipă care sunt doar familiarizați curiculumul scolar, dar ei nu știu că arderea apei gazoase era cunoscută acum 150 de ani!
Și atunci profesioniștii care știu să prelucreze metalul vor muri - și vom începe să lucrăm, deși am început deja...
Și din nou același lucru despre costurile energiei! Îmi propun apoi să ne gândim cum să faceți acest lucru fără costuri, deoarece în generatoarele de gaz 200C zboară în conductă în medie.

În general, fără aspectele psihologice și filozofice ale afacerilor nu se trezește. Vadim - decide, sau zgură sau aur! Și înțelegeți, am atins un astfel de subiect, încât ne-au aruncat toată armada de specialiști care stau pe protecția mafiei petrolului și gazelor.
Și repet pentru a suta oară, nu am venit cu nimic nou - este la fel de vechi ca lumea, dar cu catalizatori………

Nu am vrut să mă implic, dar trebuie.
Vadim, moderator.
Când va înceta acest utilizator să calomnieze știința, Academia noastră de Științe?
Cât de mult se poate batjocori de bunul simț, de predecesorii noștri care au udat altarul științei cu sudoare și sânge?
Când se va opri acest șamanism?
De ce te complați în această profanare a tuturor și a tuturor?

0 alex 0 a spus:

După părerea mea, totul se vede în videoclip

Da, videoclipul arată clar că aburul care emană din tub ejectează aer în spatele lui și acest aer umflă cărbunii. Nimic mai mult și nimic mai puțin.

Nu, asta nu este fantezie. Acesta este într-adevăr un fapt. Prima legătură ilustrează modul în care a fost produs hidrogenul pentru avioane în secolul al XIX-lea. Câteva tone de cărbune, la ardere, au dat până la un kilogram de hidrogen muntelui... Lucruri incomparabile din punct de vedere energetic. Pentru producerea hidrogenului s-a cheltuit de multe zeci de ori mai multă energie decât s-ar putea obține dacă ar fi ars...
Dar trageți aceste fapte de urechi, trăgându-le din tărâmul realității în tărâmul viselor...
Nu poți păcăli natura. Nimeni nu a anulat legea conservării energiei.

În acest articol vom vorbi despre ruperea moleculelor de apă și legea conservării energiei. La finalul articolului, un experiment pentru casă.

Nu are rost să inventăm instalații și dispozitive pentru descompunerea moleculelor de apă în hidrogen și oxigen fără a ține cont de Legea conservării energiei. Se presupune că este posibil să se creeze o astfel de instalație care va cheltui mai puțină energie pentru descompunerea apei decât energia care este eliberată în timpul procesului de ardere (compuși într-o moleculă de apă). În mod ideal, structural, schema de descompunere a apei și combinația de oxigen și hidrogen într-o moleculă va avea o formă ciclică (repetabilă).

Inițial, există un compus chimic - apa (H 2 O). Pentru descompunerea sa în componente - hidrogen (H) și oxigen (O), este necesar să se aplice o anumită cantitate de energie. În practică, sursa acestei energii poate fi o baterie auto. Ca urmare a descompunerii apei, se formează un gaz, format în principal din molecule de hidrogen (H) și oxigen (O). Unii îl numesc „gazul lui Brown”, alții spun că gazul eliberat nu are nicio legătură cu gazul lui Brown. Cred că nu este nevoie să argumentăm și să dovedim cum se numește acest gaz, pentru că nu contează, lasă filozofii să o facă.

Gazul, în loc de benzină, intră în cilindrii motorului combustie interna, unde se aprinde cu ajutorul unei scântei de la bujiile sistemului de aprindere. Există o combinație chimică de hidrogen și oxigen în apă, însoțită de o eliberare bruscă de energie din explozie, forțând motorul să funcționeze. Apa formată în timpul procesului de lipire chimică este expulzată din cilindrii motorului sub formă de abur prin galeria de evacuare.

Un punct important este posibilitatea reutilizarii apei pentru procesul de descompunere in componente - hidrogen (H) si oxigen (O), formate ca urmare a arderii in motor. Să aruncăm o altă privire asupra „ciclului” ciclului apei și energiei. Pentru a sparge apa, care se află într-un compus chimic stabil, a petrecut o anumită cantitate de energie. Ca urmare a arderii, dimpotrivă iese în evidență o anumită cantitate de energie. Energia eliberată poate fi calculată aproximativ la nivel „molecular”. Datorită caracteristicilor echipamentului, energia cheltuită la rupere este mai greu de calculat, este mai ușor de măsurat. Dacă neglijăm caracteristicile calitative ale echipamentului, pierderile de energie pentru încălzire și alți indicatori importanți, atunci, ca urmare a calculelor și măsurătorilor, dacă sunt efectuate corect, se dovedește că energia cheltuită și eliberată sunt egale între ele. Aceasta confirmă Legea conservării energiei, care afirmă că energia nu dispare nicăieri și nu apare „din vid, ci doar intră într-o altă stare. Dar vrem să folosim apa ca sursă de energie suplimentară „utilă”. De unde poate veni această energie? Energia este cheltuită nu numai pentru descompunerea apei, ci și pentru pierderi care țin cont de eficiența instalației de descompunere și de eficiența motorului. Și vrem să obținem un „ciclu” în care este eliberată mai multă energie decât cheltuită.

Nu dau aici cifre specifice care să ia în considerare costurile și producția de energie. Unul dintre vizitatorii site-ului meu mi-a trimis o carte de Kanarev la Mail, pentru care îi sunt foarte recunoscător, în care „calculele” de energie sunt expuse popular. Cartea este foarte utilă și câteva articole ulterioare de pe site-ul meu vor fi dedicate în mod special cercetării lui Kanarev. Unii vizitatori ai site-ului meu susțin că articolele mele contrazic fizica moleculară, prin urmare, în articolele mele ulterioare, voi prezenta, în opinia mea, principalele rezultate ale cercetării inginerului molecular Kanarev, care nu contrazic teoria mea, ci, dimpotrivă, îmi confirmă ideea despre posibilitatea descompunerii apei cu amperaj scăzut.

Dacă presupunem că apa folosită pentru descompunere este compusul chimic cel mai stabil, final, iar proprietățile sale chimice și fizice sunt aceleași cu cele ale apei eliberate sub formă de abur din colectorul unui motor cu ardere internă, atunci indiferent cât de productive au fost instalațiile de descompunere, nu are rost să încercăm să obținem energie suplimentară din apă. Acest lucru este contrar Legii conservării energiei. Și apoi, toate încercările de a folosi apa ca sursă de energie sunt inutile, iar toate articolele și publicațiile pe această temă nu sunt altceva decât amăgirile oamenilor, sau pur și simplu înșelăciune.

Orice compus chimic în anumite condiții se descompune sau se combină din nou. Condiția pentru aceasta poate fi mediul fizic în care se află acest compus - temperatură, presiune, iluminare, efecte electrice sau magnetice sau prezența catalizatorilor, alte substanțe chimice, sau conexiuni. Apa poate fi numită un compus chimic anormal care are proprietăți care nu sunt inerente tuturor celorlalți compuși chimici. Aceste proprietăți (inclusiv) includ reacții la schimbările de temperatură, presiune, curent electric. În condițiile naturale ale Pământului, apa este un compus chimic stabil și „final”. În aceste condiții, există o anumită temperatură, presiune, nu există câmp magnetic sau electric. Există multe încercări și opțiuni de a schimba aceste condiții naturale pentru a descompune apa. Dintre acestea, descompunerea prin acțiunea unui curent electric pare cea mai atractivă. Legătura polară a atomilor din moleculele de apă este atât de puternică încât se poate neglija câmpul magnetic al Pământului, care nu are niciun efect asupra moleculelor de apă.

O mică digresiune de la subiect:

Există o presupunere de către anumiți oameni de știință că Piramidele lui Keops nu sunt altceva decât instalații uriașe de concentrare a energiei Pământului, pe care o civilizație necunoscută pentru noi le-a folosit pentru a descompune apa. Tunelurile înguste în pantă din Piramidă, al căror scop nu a fost încă dezvăluit, ar putea fi folosite pentru mișcarea apei și a gazelor. Iată o retragere atât de „fantastică”.

Hai sa continuăm. Dacă apa este plasată în câmpul unui magnet permanent puternic, nu se va întâmpla nimic, legătura atomilor va fi totuși mai puternică decât acest câmp. Un câmp electric generat de o sursă puternică de curent electric aplicată apei prin intermediul unor electrozi scufundați în apă determină electroliza apei (descompunerea în hidrogen și oxigen). În același timp, costurile de energie ale sursei de curent sunt enorme - nu sunt comparabile cu energia care poate fi obținută din procesul de conectare inversă. Aici apare sarcina de a minimiza costurile energetice, dar pentru aceasta este necesar să înțelegem cum are loc procesul de rupere a moleculelor și pe ce se poate „economisi”.

Pentru a crede în posibilitatea utilizării apei ca sursă de energie, trebuie să „operăm” nu numai la nivelul moleculelor de apă individuale, ci și la nivelul compusului. un numar mare molecule datorită atracției lor reciproce și orientării dipolului. Trebuie să ținem cont de interacțiunile intermoleculare. Apare o întrebare rezonabilă: de ce? Dar pentru că înainte de a sparge moleculele, acestea trebuie mai întâi orientate. Acesta este și răspunsul la întrebarea „De ce o instalație convențională de electroliză folosește curent electric continuu, în timp ce curentul alternativ nu funcționează?”.

Conform teoriei clusterelor, moleculele de apă au poli magnetici pozitivi și negativi. Apa în stare lichidă are o structură nedensă, astfel încât moleculele din ea, fiind atrase de poli opuși și respinse de către cei asemănători, interacționează între ele, formând ciorchini. Dacă reprezentăm axe de coordonate pentru apa în stare lichidă și încercăm să stabilim în ce direcție a acestor coordonate există molecule mai orientate, nu vom reuși, deoarece orientarea moleculelor de apă fără influență externă suplimentară este haotică.

ALAMBIQ-ALFA

Eseu

Se arată valabilitatea principalelor prevederi care stau la baza dezvoltării unei metode fundamental noi de producere a hidrogenului din apă utilizând energia cinetică și termică. Designul unui generator de electrohidrogen (EVG) a fost dezvoltat și testat. În timpul testelor, atunci când se utilizează un electrolit de acid sulfuric la o viteză a rotorului de 1500 rpm, electroliza apei și eliberarea de hidrogen (6 ...

S-a efectuat analiza procesului de descompunere a apei în oxigen și hidrogen în procesul de expunere la forța centrifugă în generator. S-a stabilit că electroliza apei într-un generator centrifugal are loc în condiții care sunt semnificativ diferite de cele existente în electrolizoarele convenționale:

Creșterea vitezei de mișcare și a presiunii de-a lungul razei electrolitului rotativ

Posibilitatea utilizării autonome a EVG nu creează probleme de stocare și transport a hidrogenului.

Introducere

Încercările din ultimii 30 de ani de a aplica cicluri termochimice pentru a descompune apa folosind energie termică mai ieftină nu au dat un rezultat pozitiv din motive tehnice.

O tehnologie pentru obținerea de hidrogen destul de ieftin din apă folosind energia din surse regenerabile și obținerea din nou a apei ca deșeu prietenos cu mediul în timpul procesării ulterioare (când este ars în motoare sau când se generează electricitate în celule de combustibil) părea un vis irealizabil, dar odată cu introducerea în practică a unui generator electric de hidrogen centrifugal (EVG), acestea vor deveni realitate.

EVG este destinat producerii de amestec oxigen-hidrogen din apa folosind energie cinetica si termica. Un electrolit încălzit este turnat într-un tambur rotativ, în care, în timpul rotației, ca urmare a unui proces electrochimic incipient, apa se descompune în hidrogen și oxigen.

Model al procesului de descompunere a apei într-un câmp centrifugal

Un electrolit încălzit este turnat într-un tambur rotativ, în care, în timpul rotației, ca urmare a unui proces electrochimic incipient, apa se descompune în hidrogen și oxigen. EVG descompune apa folosind energia cinetică a unei surse externe și energia termică a electrolitului încălzit.

Pe fig. Figura 1 prezintă o diagramă a mișcării ionilor, moleculelor de apă, electronilor, moleculelor de hidrogen și oxigen gazos în timpul procesului electrochimic de electroliză a apei într-un electrolit acid (se presupune că distribuția moleculelor în volumul electrolitului este afectată de greutatea moleculară a ionilor μ). Când acidul sulfuric este adăugat în apă și agitat, are loc o distribuție reversibilă și uniformă a ionilor în volum:

Soluția rămâne neutră din punct de vedere electric. Ionii și moleculele de apă participă la mișcările browniene și alte mișcări. Odată cu începerea rotației rotorului sub acțiunea forței centrifuge, are loc stratificarea ionilor și a moleculelor de apă în funcție de masa lor. Ionii mai grei SO 4 2- (μ=96 g/mol) și moleculele de apă H 2 O (μ=18 g/mol) sunt trimiși pe marginea rotorului. În procesul de acumulare a ionilor în apropierea marginii și formarea unei sarcini rotative negative, se formează un câmp magnetic. Ionii pozitivi de H 3 O + mai ușoare (μ=19 g/mol) și moleculele de apă (μ=18 g/mol) sunt deplasați de forțele arhimediene către arbore și formează o sarcină pozitivă rotativă, în jurul căreia se formează propriul câmp magnetic. Se știe că câmpul magnetic are un efect de forță asupra ionilor negativi și pozitivi din apropiere care nu sunt încă implicați în zona sarcinilor din apropierea rotorului și a arborelui. Analiza impactului forței camp magnetic, formată în jurul acestor ioni, arată că ionii încărcați negativ SO 4 2- sunt apăsate împotriva jantei prin forță magnetică, crescând efectul forței centrifuge asupra lor, ceea ce duce la activarea acumulării lor în apropierea jantei.

Forța de influență a unui câmp magnetic asupra ionilor încărcați pozitiv H3O+ intensifică acțiunea forței arhimedice, ceea ce duce la activarea deplasării lor către arbore.

Forțele electrostatice de respingere a sarcinilor similare și de atragere a sarcinilor opuse împiedică acumularea de ioni în apropierea jantei și a arborelui.

În apropierea arborelui, reacția de reducere a hidrogenului începe la potențialul zero al catodului de platină φ + =0:

Cu toate acestea, reducerea oxigenului este întârziată până când potențialul anodului atinge φ - = -1,228 V. După aceea, electronii ionului de oxigen au posibilitatea de a trece în anodul de platină (începe formarea moleculelor de oxigen):

Începe electroliza, electronii încep să curgă prin conductorul de curent, iar ionii SO 4 2- prin electrolit.

Gazele de oxigen și hidrogen rezultate sunt stoarse de forța arhimediană în zona de presiune scăzută din apropierea arborelui și apoi sunt scoase prin canalele realizate în arbore.

Menținerea unui curent electric într-un circuit închis și un curs extrem de eficient al reacțiilor termochimice (1-4) sunt posibile atunci când sunt furnizate un număr de condiții.

Reacția endotermă de descompunere a apei necesită o furnizare constantă de căldură în zona de reacție.

Din termodinamica proceselor electrochimice, se știe [2,3] că pentru ruperea unei molecule de apă este necesară furnizarea de energie:

Fizicienii recunosc că structura apei, chiar și în conditii normale, în ciuda unui studiu îndelungat, nu a fost încă descifrat.

Chimia teoretică existentă are serioase contradicții cu experimentul, dar chimiștii se sustrage de la căutarea cauzelor acestor contradicții, trec pe lângă întrebările care apar. Răspunsurile la acestea pot fi obținute din rezultatele analizei structurii moleculei de apă. Acesta este modul în care această structură este prezentată în stadiul actual al cunoașterii sale (vezi Fig. 2).

Se crede că se formează nucleele a trei atomi ai moleculei de apă triunghi isoscel cu doi protoni aparținând atomilor de hidrogen la bază (Fig. 3A), unghiul dintre axele H-O este α=104,5 o.

Aceste informații despre structura moleculei de apă nu sunt suficiente pentru a obține răspunsuri la întrebările care au apărut și pentru a elimina contradicțiile identificate. Ele rezultă din analiza energiilor legăturilor chimice din molecula de apă, astfel încât aceste energii trebuie reprezentate în structura acesteia.

Este destul de firesc ca, în cadrul ideilor fizice și chimice existente despre structura moleculei de apă și procesul de electroliză a acesteia în vederea obținerii hidrogenului molecular, este dificil să se găsească răspunsuri la întrebările puse, de aceea autorul își propune propriile modele ale structurii moleculei.

Calculele și experimentele prezentate în rezultate arată posibilitatea obținerii de energie suplimentară în timpul electrolizei apei, dar pentru aceasta este necesară crearea condițiilor pentru realizarea acestei posibilități.

Trebuie remarcat faptul că electroliza apei în EVG are loc în condiții care sunt semnificativ diferite (și puțin studiate) față de condițiile de funcționare ale electrolizoarelor industriale. Presiunea din apropierea jantei se apropie de 2 MPa, viteza circumferențială a jantei este de aproximativ 150 m/s, gradientul de viteză în apropierea peretelui rotativ este suficient de mare și, în plus, acţionează câmpuri magnetice electrostatice și destul de puternice. În ce direcție se vor schimba ΔH o, ΔG și Q în aceste condiții este încă necunoscut.

Descrierea teoretică a procesului de hidrodinamică electromagnetică în electrolitul EVG este, de asemenea, o problemă complexă.

În etapa de accelerare a electrolitului, interacțiunea vâscoasă a ionilor și a moleculelor neutre de apă ar trebui să fie luată în considerare sub influența componentelor centrifuge și mai ușoare ale forței arhimedice, respingerea electrostatică reciprocă a ionilor similari atunci când se apropie unul de celălalt în timpul formării regiunilor încărcate și efectul forței magnetice al acestor regiuni asupra mișcării ionilor încărcați la încărcare.

La mișcarea constantă, când a început electroliza, are loc mișcarea radială activă a ionilor (curent ionic) și a bulelor de gaz emergente în mediul rotativ, acumularea lor în apropierea arborelui rotorului și îndepărtarea în exterior, separarea oxigenului paramagnetic și hidrogenul diamagnetic într-un câmp magnetic, furnizarea (eliminarea) porțiunilor necesare ale procesului de separare a electroliților și conexiunea la procesul de separare a electroliților.

În cel mai simplu caz al unui lichid incompresibil izolat adiabatic în prezența ionilor pozitivi și negativ și a moleculelor neutre, acest proces poate fi descris (pentru unul dintre componente) în următoarea formă [9]:

1. Ecuații de mișcare în condiția de pe granița exterioară (r=R, V-V pom):

¶ U/¶ t =(W× Ñ )U=-grad Ф+D (a × U+b × W),

¶ W/¶ t +(U× Ñ )W=-gradФ+D (a × W+b × U),

unde V este viteza mediului, H este puterea câmpului magnetic, U \u003d V + H / (4 × p × r) 0,5, W \u003d V-H / (4 × p × r) 0,5, Ф \u003d P / r + (U-W) 2 / 8, P este presiunea, r, vâzitatea magnetică a mediului, n, vâzitatea m - mediul dens, vâzitatea m - mediul a \u003d (n + n m) / 2, b \u003d (n - n m)/2.

2. Ecuații pentru continuitatea unui lichid și închiderea liniilor de câmp magnetic:

3. Ecuația potențialității câmpului electrostatic:

4. Ecuațiile cineticii reacțiilor chimice care descriu procesul de transformare a substanțelor (tip (1.3)) pot fi descrise:

dC a /dτ \u003d v (C o.a -C a) / V e -r a,

unde C a este concentrația produsului reacției chimice A (mol / m 3),

v este viteza mișcării sale, V e este volumul electrolitului,

r a - viteza de conversie a reactivilor în produsul unei reacții chimice,

Cu o.a - concentrația de reactivi furnizați zonei de reacție.

La interfața metal-electrolit, este necesar să se țină cont de cinetica proceselor electrodului. Unele procese care însoțesc electroliza sunt descrise în electrochimie (conductivitatea electrică a electroliților, actul de interacțiune chimică în timpul ciocnirii componentelor active chimic etc.), dar sunt unificate ecuatii diferentiale procesele luate în considerare nu există încă.

5. Procesul de formare a fazei gazoase ca rezultat al electrolizei poate fi descris folosind ecuații termodinamice de stare:

y k =f(x 1 ,x 2 ,….x n ,T),

unde y k sunt parametrii interni ai stării (presiunea, temperatura T, volumul specific (molar)), x i sunt parametrii externi ai forțelor externe cu care mediul interacționează (forma volumului electrolitului, câmpul forțelor centrifuge și magnetice, condițiile la limită), dar procesul de mișcare a bulelor într-un lichid rotativ este încă puțin înțeles.

De remarcat că soluțiile sistemului de ecuații diferențiale prezentate mai sus au fost obținute până acum doar în câteva cazuri cele mai simple.

Eficiența EVG poate fi obținută din bilanţul energetic prin analiza tuturor pierderilor.

Cu o rotație constantă a rotorului cu un număr suficient de rotații, puterea motorului N d este cheltuită pentru:
depăşirea rezistenţei aerodinamice a rotorului N a ;
pierderi prin frecare în lagărele arborelui N p ;
pierderi hidrodinamice N gd în timpul accelerării electrolitului care intră în rotor, frecarea acestuia cu suprafața interioară a pieselor rotorului, depășirea mișcării inverse la arbore a bulelor de gaz formate în timpul electrolizei (vezi Fig. 1) etc.;
polarizare și pierderi ohmice N om atunci când curentul circulă într-un circuit închis în timpul electrolizei (vezi Fig. 1);
reîncărcarea condensatorului N k format din sarcini pozitive și negative;
electroliza N w .

După estimarea valorii pierderilor așteptate, este posibil să se determine din bilanțul energetic fracția de energie N pe care am cheltuit-o pentru descompunerea apei în oxigen și hidrogen:

N w \u003d N d -N a -N p -N gd -N om -N k.

În plus față de electricitate, este necesar să adăugați căldură cu o putere de N q \u003d N we × Q / D H o la volumul electrolitului (a se vedea expresia (6)).

Atunci puterea totală consumată pentru electroliză va fi:

N w = N noi + N q .

Eficiența producției de hidrogen în EVG este egală cu raportul dintre energia hidrogenului obținută în mod util Nw și energia cheltuită în motor N d:

h \u003d N w ּk / N d

Unde La ia în considerare creșterea necunoscută până acum a performanței EVG sub expunere la forțe centrifugeși câmp electromagnetic.

Avantajul incontestabil al EHG este posibilitatea de utilizare autonomă a acestuia, atunci când nu este nevoie de depozitare și transport pe termen lung a hidrogenului.

Rezultatele testului EVG

Până în prezent, două modificări ale EVG au fost testate cu succes, care au confirmat validitatea modelului dezvoltat al procesului de electroliză și performanța modelului EVG fabricat.

Înainte de teste, a fost verificată posibilitatea înregistrării hidrogenului cu ajutorul analizorului de gaz AVP-2, al cărui senzor reacţionează numai la prezenţa hidrogenului în gaz. Hidrogenul eliberat în timpul reacţiei chimice active Zn+H2S04 =H2+ZnS04 a fost furnizat la AVP-2 utilizând un compresor cu vid DS112 printr-un tub de clorură de vinil cu diametrul de 5 mm şi lungimea de 5 m. La nivelul inițial al citirilor de fond V o =0,02% vol. AVP-2 după începerea reacției chimice, conținutul volumic de hidrogen a crescut la V=0,15% vol., ceea ce a confirmat posibilitatea detectării gazului în aceste condiții.

În timpul testelor din 12-18 februarie 2004, în carcasa rotorului a fost turnată o soluție de acid sulfuric încălzit la 60 ° C (concentrație 4 mol / l), care a încălzit rotorul la 40 ° C. Rezultate studii experimentale a arătat următoarele:

1. În timpul rotației electrolitului (cu o concentrație de 4 mol/l), prin forță centrifugă, a fost posibilă separarea ionilor pozitivi și negativi de diferite greutăți moleculare și formarea sarcinilor în zone separate între ele, ceea ce a dus la apariția unei diferențe de potențial între aceste zone, suficientă pentru a începe electroliza atunci când curentul este închis în exterior. circuit electric.

2. După ce electronii au depășit bariera de potențial de la interfața metal-electrolit la o viteză a rotorului de n=1000...1500 rpm, a început electroliza apei. La 1500 rpm, analizorul de hidrogen AVP-2 a înregistrat randamentul de hidrogen V = 6...8 % vol. în condiţii de aspirare a aerului din mediu.

3. Când viteza a fost redusă la 500 rpm, electroliza s-a oprit și citirile analizorului de gaz au revenit la cele inițiale V 0 =0,02…0,1% vol.; cu o creștere a vitezei de până la 1500 rpm, conținutul volumetric de hidrogen a crescut din nou la V = 6 ... 8% vol ..

La o turație a rotorului de 1500 rpm, s-a constatat o creștere a randamentului de hidrogen cu un factor de 20 cu o creștere a temperaturii electrolitului de la t=17 o la t=40 o C.

Concluzie

1. Instalație propusă, fabricată și testată cu succes pentru a testa valabilitatea noii metode propuse de descompunere a apei în domeniul forțelor centrifuge. În timpul rotației electrolitului de acid sulfuric (cu o concentrație de 4 mol/l) în câmpul forțelor centrifuge, a avut loc separarea ionilor pozitivi și negativi de diferite greutăți moleculare și s-au format sarcini în zone separate unele de altele, ceea ce a dus la apariția unei diferențe de potențial între aceste zone, suficientă pentru a începe electroliza atunci când curentul este închis într-un circuit electric extern. Începutul electrolizei a fost înregistrat la numărul de rotații ale rotorului n=1000 rpm.
   La 1500 rpm, analizorul de hidrogen gazos AVP-2 a arătat eliberarea de hidrogen într-un procent de volum de 6...8 vol.%.
2. S-a efectuat analiza procesului de descompunere a apei. Se arată că sub acțiunea unui câmp centrifugal într-un electrolit rotativ, poate apărea un câmp electromagnetic și se poate forma o sursă de electricitate. La anumite viteze ale rotorului (după depășirea barierei de potențial dintre electrolit și electrozi), începe electroliza apei. S-a stabilit că electroliza apei într-un generator centrifugal are loc în condiții care sunt semnificativ diferite de cele existente în electrolizoarele convenționale:
   - creșterea vitezei de mișcare și a presiunii de-a lungul razei electrolitului rotativ (până la 2 MPa);
   - influenţa activă asupra mişcării ionilor câmpurilor electromagnetice induse de sarcinile rotative;
   - absorbtia energiei termice din mediu.
   Acest lucru deschide noi posibilități pentru creșterea eficienței electrolizei.
3. În prezent, dezvoltarea următorului model EHG mai eficient este în curs de desfășurare, cu capacitatea de a măsura parametrii curentului electric generat, câmpul magnetic emergent, de a controla curentul în procesul de electroliză, de a măsura conținutul de volum al hidrogenului de ieșire, presiunea parțială, temperatura și debitul acestuia. Folosind aceste date împreună cu cele deja măsurate energie electrică motorul și numărul de rotații ale rotorului vor permite:
   - pentru a determina eficiența energetică a EVG;
   - elaborarea unei metodologii de calcul a parametrilor principali în aplicații industriale;
   - schițați modalitățile de îmbunătățire ulterioară a acestuia;
   - pentru a afla efectul presiunilor, vitezelor și câmpurilor electromagnetice ridicate asupra electrolizei, care este încă puțin studiat.
4. O instalație industrială poate fi folosită pentru a produce hidrogen combustibil pentru a alimenta motoare cu ardere internă sau alte instalații electrice și termice, precum și oxigen pentru nevoi tehnologice din diverse industrii; obținerea de gaz exploziv, de exemplu, pentru tehnologia gaz-plasmă într-o serie de industrii etc.
5. Avantajul incontestabil al EHG este posibilitatea de utilizare autonomă, atunci când nu este nevoie de depozitare și transport pe termen lung complex din punct de vedere tehnic a hidrogenului.
6. Tehnologia de obținere a hidrogenului suficient de ieftin din apă folosind energia termică de calitate scăzută a deșeurilor și eliberarea deșeurilor ecologice (din nou apă) în timpul incinerării ulterioare părea un vis de nerealizat, dar odată cu introducerea EVG în practică, va deveni realitate.
7. Invenția a primit BREVET Nr. 2224051 din 20 februarie 2004.
8. În prezent, învelișul anodului și catodului, precum și a electrolitului, este în curs de brevetare, ceea ce va crește productivitatea electrolizei de zeci de ori.

Lista surselor utilizate

1. Frish S.E., Timoreva A.I. Bine fizica generala, Volumul 2, M.-L., 1952, 616 p.
2. Krasnov K.S., Vorobyov N.K., Godnev I.N. etc.Chimie fizică. Electrochimie. Cinetică chimică şi cataliză, M., Şcoala Superioară, 2001, 219 p.
3. Shpilrain E.E., Malyshenko S.P., Kuleshov G.G. Introducere în energia cu hidrogen, 1984.10.
4. Putintsev N.M. Proprietăți fizice gheață, apă dulce și de mare, teză de doctorat, Murmansk, 1995,
5. Kanarev F.M. Apa este o nouă sursă de energie, Krasnodar, 2000, 155s,
6. Zatsepin G.N. Proprietățile și structura apei, 1974, 167 s,
7. Yavorsky B.M., Detlaf A.A. Manual de fizică, M., Nauka, 1971, 939 p.
8. Economia producției neconvenționale de hidrogen. Centrul pentru Sisteme Electrochimice și Cercetare a Hidrogenului, 2002, Inginer, tamh, educație/ceshr/centru.
9. Analizor portabil multifuncțional de hidrogen AVP-2, Firma Alpha BASSENS, Departamentul de Biofizică, Institutul de Fizică și Tehnologie din Moscova, Moscova, 2003.