+7 (499) 110-86-37Москва и область +7 (812) 426-14-07 Доб. 366Санкт-Петербург и область

Приборы по выработке водородной смеси для двигателя внутреннего сгорания

Мысль о том, что водоемы планеты буквально переполнены самым безупречным с точки зрения экологии топливом — водородом, — давно бередит умы ученых. Как выяснилось, добывать горючее из воды может каждый из нас при помощи простого процесса, называемого электролизом. Далее мы узнаем, как сделать водородный генератор своими руками для отопления. Чистый водород выделяется в ходе разнообразных химических реакций, но такой способ его добычи является довольно сложным, а зачастую и слишком дорогим.

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефонам, представленным на сайте. Это быстро и бесплатно!

Содержание:
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Роторный ДВС. Принцип работы и основы строения. 3D анимация

Приборы по выработке водородной смеси для двигателя внутреннего сгорания

Важным элементом реализации программы энергосбережения является обеспечение автономными источниками электроэнергии и тепла небольших жилых образований и удаленных от централизованных сетей потребителей. Для решения этих задач как нельзя лучше подходят инновационные установки для генерации электроэнергии и тепла на основе двигателей внешнего сгорания. В качестве топлива может использоваться как традиционные виды топлива, так и попутный нефтяной газ, биогаз, получаемый из древесных стружек и пр.

На протяжении последних 10 лет отмечались повышения цен на ископаемое топливо, повышенное внимание к выбросам СО 2 , а также растущее желание перестать зависеть от ископаемого топлива и полностью обеспечивать себя энергией. Участники совещания заслушали научное сооо щение "Водородная энергетика и топливные элементы", которое от имени соавторов сделал академик Г. Со стороны академии программу подписал президент РАН академик Ю. Осипов, со стороны компании генеральный директор М. Ниже публикуются с небольшими сокращениями материалы заседания Президиума РАН.

Месяц, M. В соответствии с соглашением мы должны в течение месяца разработать и подписать программу наших совместных работ. За этот месяц вместе с представителем "Норильского никеля" В. Пивнюком мы посетили ряд ведущих научных организаций Российской академии наук и других ведомств.

Побывали на Урале, провели три научных семинара - в Екатеринбурге, Санкт-Петербурге и в Москве, где заслушали около 40 научных докладов. Мы договорились, что работы в основном будут идти в направлении водородной энергетики и топливных элементов, потому что понятие "водородная энергетика" значительно шире, чем просто получение электрической энергии.

Кроме того, мы договорились и это оговорено в соглашении , что многие исследования, которые сейчас осуществляются на двусторонней основе институтами РАН и компанией "Норильский никель", будут продолжаться.

Некоторые из них находятся за рамками нашей совместной программы, но потом они могут влиться в нее. Расскажу о современном состоянии водородной энергетики в мире, о том, что происходит в этой области исследований в России, какие имеются возможности и на что мы можем рассчитывать. В качестве первичных источников используются нефтепродукты Это привело к тому, что за 50 лет выбросы углекислого газа в атмосферу возросли в 4.

Это тот самый углекислый газ, ради которого существует Киотский протокол и который, как уверяют многие ученые, вызывает парниковый эффект. Вообще энергетика, основанная на ископаемом топливе, создает очень много экологических проблем. Возникает дилемма: без энергии нельзя сохранить нашу цивилизацию, однако существующие методы производства энергии и высокие темпы роста ее потребления приводят к разрушению окружающей среды. Естественно, что одна из основных задач современной энергетики - поиски путей преодоления экологических проблем.

Вторая и, наверное, главная проблема состоит в том, что существующие источники энергии ограничены. Считается, что нефти и газа хватит не более чем на лет, угля - примерно на лет, ядерного топлива - на лет с лишним. Для того чтобы иметь топливо, когда на Земле будут исчерпаны запасы нефти и газа, и решить экологические проблемы, необходимо переходить к новым источникам энергии и иметь "чистую энергетику". И наша главная надежда - на водородную энергетику: использование водорода как основного энергоносителя и топливных элементов как генераторов электроэнергии.

Одновременно резко сократится потребление ископаемых топлив, потому что водород можно получать из воды, разлагая ее на водород и кислород. Энергию для этого будут давать ядерная энергетика и возобновляемые источники. Переход на водородную энергетику означает крупномасштабное производство водорода, его хранение, распределение в частности, транспортировку и использование для выработки энергии с помощью топливных элементов.

Судя по современным темпам и масштабам развития водородной энергетики на нашей планете, мировая цивилизация в ближайшее время должна перейти к водородной экономике. Фактически задача состоит в том, чтобы создать топливные элементы и использовать водород для получения электрической энергии. Именно топливным элементам я уделю основное внимание. Начну с производства водорода. При взаимодействии топлива с парами воды или воздухом образуется синтез-газ - смесь СО и Н 2 рис.

Из нее затем выделяется водород. Другой источник - отходы сельскохозяйственного производства, из которых получают биогаз, а затем - синтез-газ. Промышленно-бытовые отходы тоже используются для производства синтез-газа, что способствует одновременно и решению экологических проблем, поскольку отходов много и их нужно утилизировать. В конечном счете образуются углекислый газ, водород и окись углерода.

Водород можно получать также электролизом воды, то есть разложением ее под воздействием электрического тока. Очень важным элементом при преобразовании газа, содержащего водород, является очистка газа на палладиевых мембранах. В конечном счете получается чистый водород. Теперь остановлюсь на способах хранения водорода.

Самый эффективный из них - это баллоны. В таблице 1 приведено отношение в процентах массы водорода к массе тары для его хранения. В США разработаны баллоны, рассчитанные на атм. Удобно хранить водород в сжиженном состоянии. Есть идеи и проводятся уже эксперименты по таким способам хранения водорода, как углеродные наноматериалы, нанотрубки и стеклянные микросферы. Отмечу, что целесообразно максимально согласовать во времени процессы производства водорода из традиционного топлива и его потребления, чтобы минимизировать потребность в хранении водорода.

Перехожу к выработке электроэнергии с использованием водорода, то есть непосредственно к топливным элементам. Это - гальваническая ячейка, вырабатывающая электроэнергию за счет окислительно-восстановительных превращений реагентов, поступающих извне.

При работе топливного элемента электролит и электроды не расходуются, не претерпевают каких-либо изменений. В нем химическая энергия топлива непосредственно превращается в электроэнергию.

Очень важно, что нет превращения химической энергии топлива в тепловую и механическую, как в традиционной энергетике. При сжигании газа, мазута или угля в котле нагревается пар, который под высоким давлением поступает в турбину, а турбина уже вращает электрогенератор. В простейшем топливном элементе, где используются чистый водород и чистый кислород, на аноде происходит разложение водорода и его ионизация рис. Из молекулы водорода образуются два иона водорода и два электрона.

На катоде водород соединяется с кислородом и возникает вода. Фактически в этом и состоит главный экологический выигрыш: в атмосферу выбрасывается водяной пар вместо огромного количества углекислого газа, образующегося при работе традиционных тепловых электростанций. Однако бум вокруг водородной энергетики возник тогда, когда началось освоение космоса. У нас такие установки разрабатывались для программы "Буран" в НПО "Энергия", которое выступало координатором всей программы, но сами щелочные топливные элементы создавались в Новоуральске на электрохимическом комбинате.

В Японии и США имеются опытные мегаваттные электростанции. Нужно иметь в виду, что и в автотранспорте находят применение топливные элементы, а в качестве их нагрузки - электрические двигатели. Кроме того, сейчас разрабатываются портативные источники электроэнергии мощность менее Вт для компьютеров, сотовых телефонов, фотоаппаратов. В качестве топлива в них используется, как правило, метанол, из которого получают водород.

Подзарядка элементов производится всего один раз в месяц. Топливный элемент состоит из ионного проводника электролита и двух электронных проводников электродов , находящихся в контакте с электролитом. Топливо и окислитель непрерывно подводятся к электродам - аноду и катоду, продукты инертные компоненты и остатки окислителя, а также продукты окисления непрерывно отводятся от них. Основные типы топливных элементов приведены в таблице 2.

По типу электролита они классифицируются на щелочные, твердо-полимерные, фосфорнокислые, расплавкарбонатные и твердооксидные; по рабочей температуре - на низко-, средне- и высокотемпературные. Замечу, что использование электродов из палладия и металлов платиновой группы приводит к повышению удельных характеристик и увеличению ресурса топливных элементов. Полимерная мембрана Nafion, применяемая в твердополимерных топливных элементах, в США и Канаде производится фирмой "Дюпон", в России аналогичные мембраны выпускает фирма "Пластполимер".

Я приводил пример топливного элемента, в электролите которого перенос заряда осуществляется ионами водорода см. В других топливных элементах носителями заряда могут выступать ион кислорода, радикал ОН - или СО 3 - окислителями могут быть кислород либо воздух рис.

Таблица 3 демонстрирует требования к чистоте водорода для различных топливных элементов. Щелочные, твердополимерные и фосфорнокислые электролиты очень чувствительны к СО. В карбонатных и твердооксидных топливных элементах СО является топливом. Чувствительность к CO 2 щелочных элементов тоже очень высокая, но CO 2 не влияет на работу других топливных элементов. Достаточно большую чувствительность к таким примесям, как H 2 S и COS, показывают все топливные элементы.

Примеси отнесены к ядовитым, если их присутствие приводит к выходу из строя топливных элементов из-за отравления электродов или электролитов. В конечном счете примеси к водороду сокращают срок службы топливных элементов. Сейчас в мире активно разрабатываются твердополимерные топливные элементы на водороде рис. Считается, что они будут применяться в основном на автотранспорте.

Что касается автономной энергетики, то для нее предназначаются в первую очередь твердооксидные топливные элементы рис. Топливный элемент - лишь составная часть электрохимического генератора, который содержит еще системы кондиционирования, подготовки топлива, утилизации отходов и др.

Коэффициенты полезного действия у генераторов с топливными элементами рис. Вернусь еще раз к вопросу о выбросах в атмосферу, чтобы понять важность экологического аспекта водородной энергетики. В таблице 4 приведены предельно допустимые выбросы существующих энергоустановок. Если мы перейдем на водородную энергетику, то некоторые выбросы NO х и СО снизятся на порядки, а некоторых SO 2 и твердых частиц вообще не будет. Рассмотрим энергоустановку, основой которой является солнечная батарея.

Наличие солнечного света и потребность в энергии не всегда совпадают. Когда потребление энергии незначительное, электрическая энергия от солнечной батареи может использоваться для электролиза воды и получения водорода. Водород поступает в накопитель и по мере необходимости используется для выработки электроэнергии в водородных электрохимических генераторах. Такая гибридная система, возможно, и будет основой для будущей автономной электроэнергетики. Теперь коротко о перспективах применения топливных элементов на транспорте и в децентрализованной энергетике табл.

В мегаваттных установках для децентрализованной энергетики используются фосфорнокислые и расплав-карбонатные топливные элементы и метан в качестве топлива с последующим преобразованием его в водород химическими методами.

На транспорте находят применение киловаттные энергетические установки с твердооксидными и твердополимерными топливными элементами. Фирма "Сименс Вестигхаус" разработала гибридную энергетическую установку на твердооксидных топливных элементах. В ней мощная струя выходящих газов используется для работы газовой турбины, то есть к электрической энергии, вырабатываемой топливными элементами, добавляется электрическая энергия, вырабатываемая турбиной.

Крупнейшие автомобильные компании мира ведут разработку электромобилей.

Ввиду того что горение топлива на основе нефтепродуктов происходит медленно, камера сгорания наполняется топливно-воздушной смесью немного раньше момента поднятия поршня в свое крайнее верхнее положение ВМТ. Молниеносная скорость реакции водорода позволяет сдвинуть время впрыска к моменту, когда поршень начинает свое возвратное движение к НМТ. При этом давление в топливной системе не обязано быть высоким 4 атм. В идеальных условиях водородный двигатель может иметь систему питания закрытого типа. Дорогие читатели!

Водородный генератор: Рентабельность безопасной для всех типов ДВС, и занимает в.

Ваше имя:. Номер телефона:. Электронная почта:. Введите числа с картинки:. Вход Регистрация. Инвесторам Производителям Разработчикам электротранспорта. Дорогие читатели!

Современное автомобилестроение развивается с акцентом на производство более экологичных транспортных средств. Это обусловлено развернувшейся во всём мире борьбой за чистоту атмосферного воздуха путём снижения выбросов углекислого газа. Многие ведущие автостроительные концерны постепенно переходят к серийному производству машин, работающих на альтернативном топливе, что уже в самом ближайшем будущем приведёт к появлению на автодорогах мира достаточного количества не только электрокаров, но также авто с двигателями, работающими от водородного топлива. Авто, работающее на водороде, призвано снизить атмосферные выбросы углекислого газа, а также других вредных примесей.

Важным элементом реализации программы энергосбережения является обеспечение автономными источниками электроэнергии и тепла небольших жилых образований и удаленных от централизованных сетей потребителей. Для решения этих задач как нельзя лучше подходят инновационные установки для генерации электроэнергии и тепла на основе двигателей внешнего сгорания.

Мы привыкли считать самым доступным видом топлива природный газ. Но оказывается, у него есть достойная альтернатива — водород, получаемый при расщеплении воды. Исходное вещество для выработки этого топлива мы получаем вообще бесплатно. А если еще и сделать водородный генератор своими руками, экономия будет просто потрясающей. Так ведь? Дорогие читатели!

Также Вы можете бесплатно проконсультироваться у юристов онлайн прямо на сайте. Газ Брауна горит открытым пламенем и не образует никаких вредных веществ. Главное достоинство этого вещества в том, что для его использования подойдёт обычный котёл, работающий на пропане или метане. Заметим только, что водород в соединении с кислородом образует гремучую смесь, поэтому потребуются дополнительные меры предосторожности. Так, у водородных смесей существенно шире, чем у углеводородных, пределы воспламенения. Это позволяет ДВС работать на очень бедных смесях на частичных нагрузках и, как следствие, существенно повысить КПД двигателя при движении в городе.

Приборы по выработке водорода, как топлива для ДВС.

Особенности водорода, как топлива для ДВС. Ввиду того что горение топлива на основе нефтепродуктов происходит медленно, камера сгорания наполняется топливно-воздушной смесью немного раньше момента поднятия поршня в свое крайнее верхнее положение ВМТ. Молниеносная скорость реакции водорода позволяет сдвинуть время впрыска к моменту, когда поршень начинает свое возвратное движение к НМТ.

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер. Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефонам, представленным на сайте. Это быстро и бесплатно! Перейти к содержимому. У вас отключен JavaScript.

Евгений Сажин Особенности водорода, как топлива для ДВС.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Работа двигателя внутреннего сгорания
Комментарии 2
Спасибо! Ваш комментарий появится после проверки.
Добавить комментарий

  1. Андриян

    За рулём бухают одни и те же кумы,браты,сваты(((которым насрать сколько там штраф,они как бухали так и будут бухать

  2. Мелитриса

    Отличный канал. Естественно я не собираюсь нарушать закон, но у нас путин президент и могут просто подставить.