Водород — единственный экологически чистый и неисчерпаемый энергоноситель. Однако реализация столь привлекательных свойств водорода сдерживается большими затратами энергии на его получение из воды. Современный уровень знаний позволяет значительно уменьшить эти затраты [1], [2], [3].
Всем известен тот факт, что число грамм-атома равно массе атома вещества, а грамм-молекулы = молекулярной массе вещества. К примеру, грамм-молекула Н2 в молекуле Н2О = 2г, а грамм-атом атома О2 = 16г. Грамм-молекула воды =18г. Поскольку масса Н2 равна 2*100/18=11,11%, а масса Н2О 16*100/18=88,89%, то такое же соотношение О2 и Н2 останется и в литре воды. Таким образом получается, что 1000 г воды содержат в себе 111,11 г Н2 и 888,89 г О2.
Вес одного литра водорода составляет 0.09 г, а один литр кислорода – 1,47 г. Таким образом получается, что, если следовать правилу, из 1 л воды можно получить: 1234,44 л = 111,11/0,09 – водорода, и 604,69 л = 888,89/1,47 – кислорода. Вывод: один грамм воды содержит в себе 1,23 л водорода [1].
Чтобы получить 1000 литров Н2 необходимо потратить 4 кВт/ч, а 1 литра – 4 Вт/ч. Один грамм воды даст нам 1,234 литра водорода, поэтому чтобы получить из одного грамма Н2О необходимо потратить 4,94 Вт/ч= 1,234*4.
Инструменты и оборудование, использовавшиеся при проведении эксперимента
Специальный экспериментальный низкоамперный электролизер; вольтметр наивысшего класса точности (класс точности 0,2 ГОСТ 8711-78); амперметр наивысшего класса точности (класс точности 0,2 ГОСТ 8711-60); электронные весы с ценой деления 0,1 и 0,01 грамма; секундомер с ценой деления 0,1с.
Результаты эксперимента
| Показатели | Сумма |
| 1 — продолжительность работы электролизера, включенного в сеть, в шести циклах t, мин | 6×5=30,0 |
| 2 — показания вольтметра V, вольт | 13,6 |
| 3 — показания амперметра I, ампер | 0,02 |
| 4 — расход энергии (P=VxIxT;/60), Втч | 0,136 |
| 5 — продолжительность работы электролизёра, отключенного от сети, за шесть циклов, мин | 6×55=330,0 |
| 6 — изменение массы раствора m, грамм | 0,44 |
| 7 — масса испарившейся воды m’, грамм | 0,02×6=0,12 |
| 8 — масса воды, перешедшей в газы m»=m-m’, грамм | 0,320 |
| 9 — расход энергии на грамм воды, перешедшей в газы P’=P/m», Втч/грамм воды | 0,425 |
| 10 —существующий расход энергии на грамм воды, переходящей в газы P», Втч/гр. воды | 4,94 |
| 11 — уменьшение расхода энергии на получение водорода из воды K=P»/P’, раз | 11,62 |
| 12- количество выделившегося водорода ДМ=0,320х1,23х0,09=0,035, грамм | 0,035 |
| 13 — энергосодержание полученного водорода (Е=0,035х142/3,6) =1,397, Втч | 1,397 |
| 14-энергетическая эффективность процесса электролиза воды (Ex100/P), % | 1027 |
Примечание: выход газов отчетливо виден в течение многих часов после отключения электролизёра от сети.
Заключение
Низкоамперный электролиз воды открывает перспективу получения дешевого водорода из воды и перехода на водородную энергетику.
Литература
1. Кана,.М: Начала физхимии микромира. Краснодар 2002. 320 стр.
2. http:,)ok.Kanarev.innoplaza.net
3. ht’p://vw.n-t.org/tp/ns/if.htm
Канарёв Ф.М., Россия E-mail: kanphil@mail.kuban.ru