С момента знакомства с двигателем внутреннего сгорания из школьной программы, мы привыкли, что автомобилями используется в качестве топлива бензин или дизельное топливо, позже свое применение нашла сжиженная смесь пропана и бутана. Полагают, что загрязнению атмосферы на 40%, а то и на 60% способствовали автомобили с ДВС. Повышение концентрации СО₂ у поверхности Земли, приводит к росту температуры и возникновение парникового эффекта. Отработавшие газы являются токсичными и пагубно влияют на здоровье человека, и так будет продолжаться, пока не будет найден новый компромисс между безопасностью, удобством и выгодой. Водород для автомобилей не является новой концепцией, о нем говорят и пишут достаточно давно, но из-за давления со стороны крупных нефтяных компаний, многие проекты до сих пор не были реализованы. Со временем, двигатель внутреннего сгорания будет вытеснен с рынка более экономичной и экологически чистой конструкцией, на сегодняшний день, в качестве первого шага к изобретению автомобиля передвигающегося на воздухе, можно считать генератор водорода.
Принцип действия и конструкция
В конструкцию генератора входят циркуляционный резервуар, электролизер, модулятор тока, оптимизатор тока и другие детали, которые могут варьироваться в зависимости от типа двигателя. В основе принципа работы лежит химическая реакция электролиза, при которой происходит выделение водорода и кислорода из смеси дистиллированной воды и катализатора. Как мы помним из уроков химии, при реакции электролиза вода разделяется на две молекулы водорода и одну молекулу кислорода. Генерируемый водород, поступая через воздухосборник, смешивается с бензином, который сам является смесью углеводородов, а кислород попадает в воздух, содействуя полному сгоранию топливной смеси. Вступление водорода в реакцию с сажей, образует без остатка сгораемый углерод. Выделяющийся в ходе работы генератора водорода сухой водяной пар, очищает от нагара клапанно-поршневую систему, снижает степень загрязнения масла, увеличивая ресурс двигателя. Одной из причин повышения коэффициента полезного действия оказывается ускоренное сгорание водорода при повышенной температуре. Возможно, КПД тандема генератора водорода с ДВС еще не велик, но и сам двигатель внутреннего сгорания начинал более века назад с малых величин.
Сверхэффективный электролиз. С помощью электричества воду можно разложить на водород и кислород. Стандартные учебники химии уверяют, что этот процесс требует больше энергии, чем затрачивается при рекомбинации газов. Это справедливо только для наихудших случаев. Когда вода подвергается воздействию с частотой, совпадающей с ее собственной молекулярной частотой путем использования системы, разработанной Стэном Майером (США) и вторично разработанной недавно корпорацией Xogen Power, она (вода) разлагается на кислород и водород при минимальных затратах электричества. Использование различных электролитов (добавок, увеличивающих электрическую проводимость воды) резко повышает эффективность процесса. Также известно, что некоторые геометрические формы и текстуры поверхности положительно влияют на повышение эффективности процесса. Практическое применение данного метода заключается в том, что возможно получение неограниченных объемов водорода в качестве топлива для автомобильных двигателей, причем стоимость полученного водорода равняется стоимости использованного объема воды. Более того, в 1957 году исследователем Фридманом (США) был запатентован специальный металлический сплав, использование которого приводит к самопроизвольному разложению воды на водород и кислород.
Процесс, протекающий без использования какого-либо электрического тока, не приводит к химическим изменениям в самой структуре металла. Это значит, что при помощи данного металлического сплава возможно непрерывное получение водорода из воды.
Еще как ни когда не стояла проблема экономии топлива и экологии.
Предлагается множество решений, качественное топливо, высоко технологические двигатели, электромобили, авто на водороде и т.д.
Нас интересует система мало затратная, которая не повлечет дорогостоящего конструкционного изменения нашего ДВС.
Очень много предложений по так называемому — Газу Брауна (молекулы водорода и кислорода, получаемые из воды путем электролиза). Газ Брауна также называют: коричневый газ / HHO газ / водяной газ / ди-гидроксид / гидроксид / зеленый газ / клейн газа / оксигидроген.
Что же это за зверь, и чем он нам интересен.
Теория Газа Брауна заключается в том, что Газ Брауна — смесь двухатомных и атомарных молекул водорода и кислорода. Самый простой способ получить Газ Брауна состоит в том, чтобы использовать электролизер, который использует электричество, чтобы расщепить воду на ее элементы водород и кислород. В момент расчепления воды водород и кислород находятся в атомарном состоянии, это — H для водорода и O для кислорода.
При нормальном электролизе водород и кислород с атомарного состояния переходят в бинарное. Бинарное означает, что водород сформировал валентные связи и образовал молекулу H2, а кислород – O2. Двухатомное состояние обладает более низким энергетическим состоянием молекул.
Чтобы расщепить воду путем электролиза необходимо 442,4 килокалории на Моль. Это эндотермическая реакция (поглощение энергии). Если уменьшить образование бинарных молекул, тогда наш электролит не нагрелся бы, потому что не происходила бы экзотермическая реакция, которая вызывала бы повышение температуры.
Также произошло бы увеличение объема газа, произведенного при электролизе за счет того что молекулы были бы атомарными.
С одного литра воды выходит 1866,6 литров Газа Брауна. При нормальном двухатомном состоянии H2:O2 выходит 933,3 литра. Если предположить, что нам удалось добыть достаточное количество атомарной смеси H и O для сжигания в газовой горелке, то температура пламени была бы существенно выше чем при обычном сжигании водорода. Таким образом мы бы получили «горячее» пламя, потому что не расходовалась бы энергия на раскол H2 и O2.
Если бы H и O непосредственно участвовали в синтезе воды, то у нас были бы (для четырех молей H и двух молей O) 442,4 килокалории доступной энергии, вместо 115,7 килокалорий доступными при 2H2:O2.
Эта дополнительная энергия может объяснить некоторые странные эффекты Газа Брауна, такие как плавление вольфрама, образование чистых как будто проделанных лазером отверстий в дереве, металле и керамике. Температура моно-атомного Газа Брауна выше в 3.8 раза традиционной смеси H2 и O2.