Даёшь дешёвый водород. Найден упрощённый способ электролиза воды / Habr
Схема электролиза без мембраны: два параллельных электрода располагаются на расстоянии в несколько сотен микрометров
Не секрет, что чистый водород — один из наиболее перспективных видов альтернативного топлива. Водород добывают из любого водного раствора, а при сгорании он превращается обратно в воду, что может быть прекраснее?
Проблема только в стоимости добычи водорода. Электролиз воды предполагает, что электроды погружаются в воду, а между ними находится полимерная мембрана. Ток идёт от катода к аноду, а на своём пути он (при помощи катализатора) расщепляет воду на кислород и водород. Полимерная мембрана выполняет важную функцию, разделяя получившиеся газы.
На сегодняшний в качестве мембраны с ионной проводимостью практически повсеместно используется нафион или другой тип мембраны. Но все они отличаются дороговизной и ограниченным сроком службы. К тому, мембраны требуют особых условий проведения электролиза. Например, нафион работает в жидкости только с низкой кислотностью и только с определёнными катализаторами.
Изобретение химиков из EPFL под руководством Деметри Псалтиса (Demetri Psaltis) позволяет избавиться от этих ограничений и намного удешевить электролиз воды.
Они провели ряд экспериментов с микроустройством, размещая электроды на разном расстоянии друг от друга и прогоняя между ними воду на разной скорости. Оказалось, что при определённом расстоянии между электродами H2 и O2 сами разлетаются в разные стороны, без всякой мембраны!
Причина такого поведения ионов — эффект Сегре-Зильберберга, когда при движении жидкости находящиеся в ней частицы поток уносит в стороны.
Учёные надеются, что им удастся приспособить прибор для работы с любыми видами жидких электролитов и любыми катализаторами, поскольку больше нет риска повреждения хрупкой мембраны. Исчезнут обязательные требования использовать только благородные металлы вроде платины из-за ограничений на кислотность (pH) жидкости.
Если получится масштабировать микроустройство до промышленного образца, то это кардинально снизит стоимость водорода, получаемого при электролизе воды.
Научная работа “A membrane-less electrolyzer for hydrogen production across the pH scale” опубликована в журнале “Energy & Environmental Science”, DOI: 10.1039/C5EE00083A (зеркало).
В Стэнфорде усовершенствовали дешёвый способ электролиза воды / Habr
В августе прошлого года учёные из Стэнфордского университета впервые продемонстрировали недорогой способ электролиза воды, то есть разделения HВ прошлом году учёные использовали катоды и аноды из никеля и оксида никеля. Это первый в мире опыт, когда для электролиза удалось отказаться от электродов из драгоценных металлов (платина, иридий) и когда процесс шёл на таком низком напряжении.
Сейчас им удалось ещё удешевить и упростить электролиз, что сделает водородное топливо ещё дешевле, если вывести технологию на промышленный уровень. В усовершенствованном техпроцессе для катода и анода используется одинаковый катализатор из NiFeO
На видео ниже показано, как работает электролиз от батарейки ААА. С одного электрода выделяется кислород, а с другого — водород. Авторы научной работы заявляют, что интенсивность реакции даже выше, чем при комбинации электродов из традиционных оксида иридия и платины.
Реакция идёт стабильно и очень активно на всей поверхности электродов.
Секрет «фокуса» — в структуре катализатора NiFeOx. Хотя это с виду простые материалы, но структура материала очень специфическая. Он каким-то образом «выращивается» на углеродных нановолокнах (из научной работы не совсем понятно, каким образом его изготовить). Учёные говорят, что этот чудесный катализатор в будущем можно приспособить и для других химических реакций, кроме электролиза воды.
Хотя подобная технология выглядит довольно неправдоподобно, а все восемь соавторов научной работы — китайцы, не следует забывать, что они работают в отделении материаловедения и технологий Стэнфордского университета, одного из самых авторитетных научных заведений мира.
В результате каталитической реакции наночастицы оксида металла (железо, кобальт, оксиды никеля или смеси их оксидов) размером около 20 нм электрохимически преобразуются в сверхмалые наночастицы NiFeOx с диаметром 2-5 нм в результате литий-индуцированной реакции. В отличие от традиционного химического синтеза, отмечают авторы изобретения, этот метод позволяет сохранить превосходное электрическое соединение между наночастицами и приводит к образованию больших площадей для проведения каталитической реакции.
Во время эксперимента была проверена непрерывная работа устройства таким способом в течение целой недели (более 200 часов) без деградации электродов, говорит И Цуй (Yi Cui), один из авторов научной работы. Он добавил, что эффективность электролиза воды составляет 82% при комнатной температуре (судя по всему, при нормальном давлении тоже).
Результаты исследования опубликованы 23 июня 2015 года в журнале Nature Communications (в бесплатном доступе).
Как уже отмечалось годом ранее, это очень важный проект, потому что значительно упрощает технологию изготовления топливных ячеек с водородом. На таких ячейках может работать и мобильная электроника, и автомобили.
Toyota Mirai, один из первых в мире автомобилей на водородных топливных ячейках. Продажи начались 15.12.2014 г. Под днищем у него два баллона с водородом под давлением 70 MПa. Заправка занимает 3-5 мин. Дальность хода: 480 км
Немаловажно, что при сгорании водорода единственным побочным продуктом сгорания является вода. Та же самая вода, которую расщепляли на составляющие, например, солнечным светом на первом этапе технического процесса.
Вода вместо бензина: электролиз — технология будущего
Это возможно самая важная вещь, которую вы когда-либо читали!
Похоже, что изобретатель из США Стэнли Мэйер разработал электрическую ячейку, которая позволяет разделять воду на водород и кислород с гораздо меньшими затратами энергии, чем требуется при обычном электролизе.
Что это значит для вас? Как это повлияет на вашу жизнь? Позвольте мне рассказать, почему это КРАЙНЕ ВАЖНО ДЛЯ ВСЕХ НАС!
Вот лишь некоторые плюсы:
- Подумайте о МИЛЛИАРДАХ долларов США, которые тратятся на выкачивание веществ из почвы. Мы посылаем эти деньги в ДРУГУЮ СТРАНУ! И они воюют и убивают друг друга и хотят еще больше.
- Если это изобретение будет установлено в ВАШЕМ СУЩЕСТВУЮЩЕМ АВТОМОБИЛЕ, вы больше не потратите ни цента на БЕНЗИН!
- Это бы означало, что эти МИЛЛИАРДЫ долларов остались бы здесь, в старой доброй Америке и использовались бы для медицинского исследования, новых технологий, космических изысканий и многого другого. ЭТО СДЕЛАЛО БЫ ВАШУ ЖИЗНЬ НАМНОГО ЛУЧШЕ!
- Кроме того, это поможет избежать кучи загрязнений. Вы могли бы питать 2 наиболее мощных устройства в вашем доме (ваш Воздушный Кондиционер и Холодильник) благодаря системе, использующей это устройство… Применениям нет числа!!!! ЭТО ТАК ВАЖНО! Я НЕ МОГУ ДАЖЕ СКАЗАТЬ, НАСКОЛЬКО!
ОСТАНОВИТЕСЬ, ЧТО БЫ ВЫ НИ ДЕЛАЛИ И ПОЛУЧИТЕ ЭТУ ИНФОРМАЦИЮ И ДРУГИЕ ДАННЫЕ, ОТДАЙТЕ ТОМУ, КТО ЗНАЕТ, ЧТО ДЕЛАТЬ С НИМИ! ВОЗЬМИТЕ ВЫХОДНОЙ, НЕ ВКЛЮЧАЙТЕ ТЕЛЕВИЗОР НЕСКОЛЬКО ДНЕЙ!
РАСПРОСТРАНЯЙТЕ ЭТО, ПЕЧАТАЙТЕ ЭТО И ПОСЫЛАЙТЕ НА СТАНЦИИ РАДИО, ПЕРЕДАВАЙТЕ ПО ФАКСУ, ЗАГРУЖАЙТЕ ЭТО НА ВСЕ BBS, КОТОРЫЕ НАЙДЕТЕ!
Знайте, что жадные (!) НЕФТЯНЫЕ компании будут сражаться, как СОБАКИ, чтобы удержать нас от использования этой технологии! НЕ ПОЗВОЛЬТЕ ЭТОМУ СЛУЧИТЬСЯ! СДЕЛАЙТЕ ЭТО ДОСТОЯНИЕМ ГЛАСНОСТИ! НЕ ЖДИТЕ, ЧТО КТО-ТО СДЕЛАЕТ ЭТО ЗА ВАС!
Вы можете увидеть эту статью полностью и с цветной иллюстрацией устройства, посетив вашу местную библиотеку и заказав журнал Моделист Конструктор» №7 1980г (скачать этот номер журнала).
А вот выборочные цитаты из статей различных журналов и сборников по радиоэлектронике:
Демонстрации проводились и прежде профессором Michael Laughton, Dean из Engineering при Колледже Королевы Mary, Лондон, Адмирал Сэр Anthony Griffin, бывший командующий британским Флотом, и Д-ром Keith Hindley, английским химиком-исследователем. Ячейка Мэйер, сделанная дома изобретателем в Grove City, Огайо, производила гораздо больше водород-кислородной смеси, чем могло ожидаться при простом электролизе.
В то время как обычный электролиз воды требует тока, измеряемого в амперах, ячейка Мэйер производит тот же эффект при миллиамперах. Более того, обыкновенная водопроводная вода требует добавления электролита, например, серной кислоты, для увеличения проводимости ячейка Мэйер действует при огромной производительности с чистой водой.
Согласно очевидцам, самым поразительным аспектом клетки Мэйер было то, что она оставалась холодной даже после часов производства газа.
Эксперименты Мэйер, которые он счел возможными представить к патентованию, заслужили серию патентов США, представленные под Секцией 101. Представление патента под этой секцией зависит от успешной демонстрации изобретения Патентному Рецензионному Комитету.
Клетка Мэйер’а имеет много общего с электролитической ячейкой, за исключением того, что она работает при высоком потенциале и низком токе лучше, чем другие методы. Конструкция проста. Электроды — отсылаем заинтересовавшихся к Мэйер’у — сделаны из параллельных пластин нержавеющей стали, образующие либо плоскую, либо концентрическую конструкцию. Выход газа зависит обратно пропорционально расстоянию между ними предлагаемое патентом расстояние 1.5 мм дает хороший результат.
Значительные отличия заключаются в питании ячейки. Мэйер использует внешнюю индуктивность, которая образует колебательный контур с емкостью ячейки, — чистая вода, по-видимому, обладает диэлектрической проницаемостью около 5, — чтобы создать параллельную резонансную схему.
Она возбуждается мощным импульсным генератором, который вместе с емкостью ячейки и выпрямительным диодом составляет схему накачки. Высокая частота импульсов производит ступенчато поднимающийся потенциал на электродах ячейки до тех пор, пока не достигается точка, где молекула воды распадается и возникает кратковременный импульс тока. Схема измерения тока питания выявляет этот скачок и запирает источник импульсов на несколько циклов, позволяя воде восстановиться.
Химик-исследователь Keith Hindley предлагает следующее описание демонстрации ячейки Мэйер’а: «После дня презентаций, Griffin комитет засвидетельствовал ряд важных свойств WFC (водяная топливная ячейка, как назвал ее изобретатель).
Группа очевидцев независимых научных наблюдателей Великобритании свидетельствовала что американский изобретатель, Стэнли Мэйер, успешно разлагает обыкновенную водопроводную воду на составляющие элементы посредством комбинации высоковольтных импульсов, при среднем потреблении тока, измеряемого всего лишь миллиамперами. Зафиксированный выход газа был достаточным, чтобы показать водородно-кислородное пламя, которое мгновенно плавило сталь.
По сравнению с обычным сильноточным электролизом, очевидцы констатировали отсутствие какого-либо нагревания ячейки. Мэйер отказался прокомментировать подробности, которые бы позволили ученым воспроизвести и оценить его «водяную ячейку. Однако, он представил достаточно детальное описание американскому Патентному Бюро, чтобы убедить их, что он может обосновать его заявку на изобретение.
Одна демонстрационная ячейка была снабжена двумя параллельными электродами возбуждения. После наполнения водопроводной водой, электроды генерировали газ при очень низких уровнях тока — не больше, чем десятые доли ампера, и даже миллиамперы, как заявляет Мэйер, — выход газа увеличивался, когда электроды сдвигались более близко, и уменьшался, когда они отодвигались. Потенциал в импульсе достигал десятков тысяч вольт.
Вторая ячейка содержала 9 ячеек с двойными трубками из нержавеющей стали и производила намного больше газа. Была сделана серия фотографий, показывающая производство газа при миллиамперном уровне. Когда напряжение было доведено до предельного, газ выходил в очень впечатляющем количестве.
«Мы обратили внимание, что вода вверху ячейки медленно стала окрашиваться от бледно-кремового до темно-коричневого цвета, мы почти уверены в влиянии хлора в сильно хлорированной водопроводной воде на трубки из нержавеющей стали, использованные для возбуждения".
Он продемонстрировал производство газа при уровнях миллиампер и киловольт.
«Самое замечательное наблюдение — это то, что WFC и все его металлические трубки остались совершенно холодные на ощупь, даже после более чем 20 минут работы. «Раскалывающий молекулы» механизм развивает исключительно мало тепла по сравнению с электролизом, где электролит нагревается быстро.»
Результат позволяет рассмотреть эффективное и управляемое производство газа, которое быстро возникает, и безопасно в функционировании. Мы ясно увидели, как увеличение и уменьшение потенциала используется, чтобы управлять производством газа. Мы увидели, как поток газа прекращался и начинался вновь, соответственно когда напряжение на входе было выключено и вновь включено.»
«После часов обсуждения между собой, мы заключили, что Steve Мэйер явился, чтобы изобрести совершенно новый метод для разложения воды, которая обнаруживала некоторые черты классического электролиза. Это подтверждается тем, что его устройства, реально работающие, взятые из его коллекции, удостоверены американскими патентами на разные части WFC системы. Так как они были представлены под Секцией 101 Патентным Бюро США, аппаратура, включенная в патентах, проверена экспериментально экспертами американского Патентного Бюро, их вторыми экспертами и все заявления были установлены.»
«Основной WFC подвергался трехлетнему испытанию. Это подняло предоставленные патенты до уровня независимого, критического, научного и инженерного подтверждения того, что устройства фактически работают, как описано.»
Практическая демонстрация ячейки Мэйер’а является существенно более убедительной, чем псевдонаучный жаргон, который использован для объяснения. Изобретатель лично говорил об искажении и поляризации молекулы воды, приводящему к самостоятельному разрыву связи под действием градиента электрического поля, резонанса в пределах молекулы, который усиливает эффект.
Не считая обильного выделения кислорода и водорода и минимального нагревания ячейки, очевидцы также сообщают, что вода в внутри ячейки исчезает быстро, переходя в ее составные части в виде аэрозоли из огромного количества крошечных пузырей, покрывающих поверхность ячейки.
Мэйер заявил, что у него работает конвертер водородно-кислородной смеси в течение последних 4 лет, использующий цепочку из 6 цилиндрических ячеек.
Рис. 1. Схема, используемая в процессе получения водорода.
Рис. 2. «Водяной конденсатор» в перспективе.Рис. 3a … 3f. Иллюстрация теоритических основ явлений, наблюдаемых во время функционирования изобретения.Рис. 4. Блок-схема.
Лучшее описание реализации:
Кратко, изобретение представляет собой метод получения смеси водорода и кислорода и других растворенных в воде газов.
Процесс заключается в следующем:
(A) конденсатор, в котором вода заключена в качестве диэлектрической жидкости между обкладками, включенный в последовательную резонансную схему с дросселем
(B) к конденсатору прикладывается пульсирующее однополярное напряжение, в котором полярность никак не связана с внешним заземлением, благодаря чему молекулы воды в конденсаторе подвержены заряду той же полярности и молекулы растягиваются под действием электрических полярных сил
(C) подбирают частоту импульсов, поступающих на конденсатор, соответствующую собственной частоте резонанса молекулы
(D) продолжительное действие импульсов в режиме резонанса приводит к тому, что уровень колебательной энергии молекул возрастает с каждым импульсом
(E) комбинация пульсирующего и постоянного электрического поля приводит к тому, что в некоторый момент сила электрической связи в молекуле ослабляется настолько, что сила внешнего электрического поля превосходит энергию связи, и атомы кислорода и водорода освобождаются как самостоятельные газы
(F) сбор готовой к употреблению смеси кислорода, водорода и других растворенных в воде газов в качестве топлива.
Последовательность процессов показана в таблице, в которой молекулы воды подвергаются увеличению электрических сил. В обычном состоянии, наугад ориентированные молекулы воды выравниваются по отношению к внешнему полю.
| Последовательность состояний молекулы воды и/или водорода/кислорода/других атомов: | |
|---|---|
| A | случайное |
| B | ориентация молекул вдоль силовых линий поля |
| C | поляризация молекулы |
| D | удлинение молекулы |
| E | разрыв ковалентной связи |
| F | освобождение газов |
Конструкционные параметры, основанные на знании теоретических принципов, позволяют рассчитать энергию постоянного и импульсного тока, необходимого для разложения воды.
Оптимальный выход газа достигается в резонансной схеме. Частота подбирается равной резонансной частоте молекул.
Для изготовления пластин конденсатора отдается предпочтение нержавеющей стали марки T-304, которая не взаимодействует с водой, кислородом и водородом.
Начавшийся выход газа управляется уменьшением эксплуатационных параметров. Поскольку резонансная частота фиксирована, производительностью можно управлять с помощью изменения импульсного напряжения, формы или количества импульсов.
Повышающая катушка намотана на обычном тороидальном ферритовом сердечнике 1.50 дюйма в диаметре и 0.25 дюйма толщиной. Первичная катушка содержит 200 витков 24 калибра, вторичная 600 витков 36 калибра.
Диод типа 1N1198 служит для выпрямления переменного напряжения. На первичную обмотку подаются импульсы скважности 2.
Трансформатор обеспечивает повышение напряжения в 5 раз, хотя оптимальный коэффициент подбирается практическим путем. Дроссель содержит 100 витков калибра 24, в диаметре 1 дюйм.
В последовательности импульсов должен быть короткий перерыв. Через идеальный конденсатор постоянный ток не течет. Рассматривая воду как идеальный конденсатор, убеждаемся, что энергия не будет расходоваться на нагрев воды.
Реальная вода обладает некоторой остаточной проводимостью, обусловленной наличием примесей. Лучше, если вода в ячейке будет химически чистой. Электролит к воде не добавляется.
Основное отличие принципа работы данной установки — использование резонансного разложения воды эл. током. Это существенно снижает потребляему мощность.
В процессе электрического резонанса может быть достигнут любой уровень потенциала.
Как отмечалось выше, емкость зависит от диэлектрической проницаемости воды и размеров конденсатора.
В примере схемы Рис. 1 кондесатор составляю два концентрических цилиндра 4 дюйма длиной. Расстояние между поверхностями цилиндров 0.0625 дюйма. Резонанс в схеме был достигнут при импульсе 26 вольт, приложенном к первичной обмотке.
В любой резонансной схеме при достижении резонанса ток минимален, а выходное напряжение максимально. Расчет резонансной частоты традиционный. Вторую индуктивность подстраивают в зависимости от чистоты воды так, чтобы потенциал, приложенный к воде, был постоянен. Расход воды контролируется любым подходящим способом.
Настройка аппарата несложна для квалифицированного специалиста.
Примечания:
Диод 1N1198 можно заменить на NTE5995 или ECG5994. Это импульсные диоды на 40 ампер 600 вольт (40 А — куда столько?!).
Нержавеющая сталь T304 великолепна, но но другие типы должны работать так же. T304 просто более доступна.
Внешняя трубка подгоняется под размер 3/4 дюйма 16 калибра (толщина стенки 0.06 дюйма), длиной 4 дюйма. Внутренняя трубка диаметром 1/2 дюйма 18 калибра (стенка 0.049 дюйма, это приблизительный размер для этой трубки, фактический калибр не может быть вычислен из патентной документации, но этот размер должен работать), 4 дюйма длиной.
Вам потребуется присоединить два проводника к трубкам. Используйте для этого нержавеющие стержни и БЕСКИСЛОТНЫЙ ПРИПОЙ! (когда-нибудь эта вода все равно вернется в ваш водопроводный кран).
Вы должны также предусмотреть, чтобы трубки были разделены. Это можно сделать с помощью небольшого куска пластика. Он не должен препятствовать свободному прохождению воды. Не указано, должна ли быть вода внутри трубки. Думается, что она там есть, но это совершенно не влияет на работу прибора. Патент не говорит, но я бы думал, что некоторая изоляция проводов не повредила бы (и, видимо, не должна быть опасной).
Частота не была озвучена, но исходя из размера катушек и трансформатора, она не превышает 50 Mhz. Не упирайтесь в этот факт, это всего лишь моя догадка.
Электролиз воды с помощью неодинового магнита
только идиоты ведутся на подобное, в любом электролизе учавствуют всегда 2 контакта, второго он просто не показывает и гугл для этого не нужен, элементарная физика средних классов школы
В целом поддерживаю Юльку — там упорнейше нигде не показывают ВЕСЬ сосуд. Ну и есть у меня нехорошее подозрение, что грязь на магните — это продукт реакции. Т. е. этот магнит опущен в сильную кислоту, а электричеством эти гаврики просто стимулируют реакцию металл-кислота. При которой да, выделяется водород.
я думаю это провод от Теслы с потенциалом 20-30 квт..
Тот эффект, который ВЫ имеете возможность наблюдать в …стакане с водой, имеет отношение к спиновой химии — ГИРОТРОННЫЙ ЭФФЕКТ ЭНТРОПИЙНОЙ АКТИВАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ !!!Излучение, возникающее в процессе, обладает биологической активностью !!!
Всё элементарное просто, СНИЗУ ИНДУКЦИОННАЯ ПЛИТКА, ДАВНО ПОЛЬЗУЮСЬ И ЗНАЮ ЕЁ ЗВУК. НО! (интересная информация) При близком расположении 2 ниодимовых магнитов являющихся контактами + -реакция действительно сильнее, вспомните кислород парамагнетик а водород нет и теоретически разделить молекулу воды условно держа её за атом кислорода проще чем это делить не удерживая… так же как бить по грецкому ореху в воде без опоры пытаясь его разбить (даже не теория так мысль) Сомневаюсь что возможно обойти закон сохранения энергии, однако для размышлений следующая информация: Когда то по гостам считалось что масляные радиаторы дают кпд в среднем 80% после появились конвекторы и кпд на масле стли писать 65% , после появились экономные ик обогреватели с кпд как писали 90% и конвекторы уже потребляют 78% вместо 88% а вот теперь пока очень дорогие но индукционные появилист с кпд 95% и теплоотдачей почти в полтора раза выше лучших ик и сколько теперь кпд у масляных вместо начальных 80%? ше более 30% на которых часто кпд уже не пишут. Кванты расчетать можно а реальное тепло нет, кто знает что тепловое излучение (ик) диапазон широкий и его короткая часть тепла даёт предметам меньше чем середина ик диапазона а длинная часть вообще через часть материи проходит насквозь не грея большинство предметов, а дальше что радиочастоты проходящие сквозь стены… Так вот учёные могут померить грубо говоря кванты ик и часть которого может быть не эффективна для отопления и тому подобные подсчёты кпд итп но чаще пишут цифры как маркетинговый ход и их комиссия утверждает, а вот реальных опытов в помещении никто не делаети делать не может, в том числе по тому какая где теплоизоляция итп, но сравнивают со старыми типами. Мне в начале 2000х довелось побывать в мастерской у знакомого где сломался обогреватель, площадь чуть больше 30м, 1 эт строение кирпич на улице — 20, а у него трофейный электролизёр (в 90е чего только пе продавали) с титановыми пластинами на 200w горелка наискось на стоящий вертикально толстый лист метала в помещении +17, 3 дня пока заказ делал он там жил а после купил обогреватель боясь взорваться… (я не учёный по энергетике я северный виноградарь) Как у нас (я член МОИП) по фитогормонам растений теоретиков спорщиков тьма а практиков единицы и их результаты разнятся часто сильно с учебниками и нередко опровергают, но сходятся друг с другом если правильно сделать… АНДЕСТЕНД? намёк ясен Пробуйте кому не лень всё сами, экспериментируйте и если не преследуемой цели добьётесь то может другое применение надумаете, так двигается прогресс, людьми для которых отрицательный результат тоже результат. В моей сфере много из учебников оказалось нелепостью а их печатают, И в нашей стране лучше продавать вредоносные фунгициды которых Россия по моему продавец N°2, а безопасные и эффективные иммуностимуляторы в рекламе не найдёте почти, они дешевле в разы и их продвижение табу. Внло, русалок, ядерные технологии древних предков и другую лобуду и изотерику не верю, описал что знаю, кто считает что написал много лишнего мог прочитать только первые 2 строки а если прочитал значит интересно.
Продолжение исследования эффективного электролиза | Проект Заряд
Продолжение исследования резонанса Стенли Мейера
Сегодня большой день. Мне достались пластины из нержавеющей стали, которые я теперь должен разместить так, чтобы они у меня звенели как колокольчики. Возник некоторый конфликт мыслей. Если закрепить пластину примерно в центре, то колебаться она будет, но не вся. Амплитуда колебаний будет уменьшаться вблизи места крепления. Это говорит о том, что пластины должны быть достаточно длинными, чтобы колеблющаяся площадь была достаточной для эффективного получения газа Брауна. Опять же есть один нюанс. Если пластины будут слишком длинные, то при физических воздействиях на емкость пластины будут изгибаться и соприкасаться друг с другом, чем спровоцируют короткое замыкание. Есть идея согнуть их углом и поставить вертикально. Но опять же, подток воды между пластинами будет затруднен из-за такой формы электродов. После этого размышления становится понятно, почему старина Стэн выбрал трубки. Их и крепить удобно и подток воды организовывать удобно. А самое главное: резонируют они друг с другом намного лучше, чем пластина с пластиной. Вот вам и секрет “ячейки Stanleу Meyer’s”. Позвольте напомнить о том, что мы ищем резонансную частоту воды с чем? Каверзный вопрос. С трубками? Я уже устал себя ловить на ехидных мыслях. Но вот всё-таки вопрос остается. Может быть, нам нужен резонанс одной трубки с другой? Как ответить на этот вопрос я пока не знаю. Может быть, те люди, что понимают в электронике, посмотрят на патенты мейера и увидят там именно то, что я пытаюсь передать? Может быть, схема генератора импульсов настроена на резонансную частоту внутренней трубки с внешней трубкой? Интересно знать, что проще найти? Резонанс между трубками? Или резонанс между трубкой и молекулой воды? И вот же еще наваждение какое нашло. Ведь во всех духовых инструментах используется форма трубы. Дальнейшие размышления на эту тему можно продолжать бесконечно. Но нужно вернуться к разработке всех тех премудростей, которые будут заставлять трубы или пластины резонировать, или хотя бы просто трястись с очень маленькой амплитудой, но очень высокой частотой. Была предложена идея ультразвука. Так как в условиях крайнего дефицита рабочих и умелых рук в области электротехники невозможно самостоятельно рассчитать схему для трубок которых еще нет, я буду практиковаться на пластинах которые сделаю не слишком длинными и не слишком короткими. Для меня пока нереально найти в моем городе ультразвуковой излучатель с высокой верхней частотой, поэтому я возьму обычную пищалку из будильника, колонки от муз. центра и подключу их к музыкальному центру, которому буду подавать сигнал программы, модулирующей звуки разных частот. Думаю, что если можно будет повысить кпд обыкновенного электролизера, добавив к нему вибрации пусть даже не на резонансной частоте, то это уже будет прорыв в области альтернативной энергетики. Многие из тех, кто читал мою первую статью говорят, что это уже известно было до меня. Скажите уважаемые, почему же тогда интернет не трубит заголовками о том, что тайна ячейки мейера раскрыта? Я не претендую на какие-либо награды или громкие звания переоткрывателя технологии. Просто мне как человеку, у которого есть семья и есть будущее, интересно, почему мы не делимся друг с другом идеями. Почему все стали такими жадными?
С уважением, Я!
Структурирование воды без электролиза, электролиз, молекулярный водород, талая вода
В теле человека все важнейшие жидкости состоят из воды с различными примесями. Кровь, лимфа, слюна, пот и межклеточные жидкости — это те частицы, из которых построены мы сами. Все эти жидкости имеют низкомолекулярную структуру, тогда как структура простой воды высокомолекулярная. Клетки обычной воды слишком большие для нашего организма и разительно отличаются от клеток структурированной жидкости человеческого тела, так что они тоже должны подвергнуться структурированию.
В природе структурированной, живой водой, бывает только родниковая. Природные процессы не только очищают такую воду, но и делают ее более полезной для нашего организма. К несчастью не у всех есть возможность пить родниковую воду постоянно. А водопроводная вода, прежде чем попасть в наши чашки и чайники, подвергается процессу разрушения кристаллической решетки. Дошедшая до нас вода имеет остаточную структуру, составляющую от семнадцати до тридцати процентов, и содержит огромное количество вредных веществ.
Организму приходится структурировать ее заново, тратя силы и энергию, необходимую для жизнедеятельности, что неизбежно приводит к ухудшению качества жизни.
В настоящее время нам предлагается множество устройств, которые, по заявлению производителей, способны ионизировать, структурировать воду. Как же не запутаться в их многообразии и сделать правильный выбор? Прежде всего, обратите внимание, что структурировать воду можно следующими способами:
1. Омагничивание воды. При этом способе структура воды будет выстраиваться под воздействием магнитного поля. Такой способ структурирования воды приближен к природному: в природных условиях на источники воды влияет магнитное поле Земли. Доказано, что вода, пропущенная через магнит, обретает свойства, благотворно влияющие на здоровье и долголетие человека. Из-за того, что магнитное поле повышает активность кислорода, в такой воде появляются дезинфицирующие свойства. Исследования врачей показывают, что при постоянном потреблении омагниченной воды повышается проницаемость мембран, уменьшается количество холестерина, понижается артериальное давление, улучшается метаболизм. Эта вода содействует быстрому выведению небольших камней из мочевых путей. Вода, измененная магнитным полем, также способствует замедлению процессов старения кожи, уменьшает процессы выпадения волос. Например, пятичасовое замачивание семян свеклы в омагниченной воде заметно повышает урожай; полив магнитной водой стимулирует рост и урожайность сои, подсолнечника, кукурузы, помидоров.
Рис.1 Омагничивание воды и структурирование
Этот принцип реализован в системах фильтрации воды TRU-WATER Gravity, где специальные биокерамические шарики в картриджах омагничивают воду, разбивая ее на мелкие кластеры. Также в фильтрах для воды TRU-WATER Gravity вода на заключительном этапе проходит через магнитный краник, тем самым вода подвергается воздействию магнитного поля.
2. Механическое воздействие (создание вихрей). Некоторые источники даже дают своё определение такой воды: структурированная (вихревая). В домашних условиях самым примитивным способом создания «вихревой» воды — переливание воды из одной ёмкости в другую одной бутылки в другую, при котором возникает естественный вихрь.
Первые два принципа получили реализацию в структураторе воды (оптимизаторе) TRU-WATER
3. Электролиз. Суть процесса заключается в пропускании электрического тока через воду, в результате в воде происходят химические реакции с выделением молекулярного водорода и кислорода. Трехминутный электролиз в аппарате водородной воды TRU-WATER Bubble позволяет не менять ионный состав воды, при этом происходит насыщение воды молекулярным водородом. Идеальным решением для домашнего использования будет Аппарат водородной воды со встроенным фильтром Ambrosia
4. Пьезоэлектрическая реакция (взаимообмен энергии и тепла). Наиболее распространённым веществом, применяемым при данном методе, остаётся турмалин, который излучает волны инфракрасного диапазона дальнего спектра, разделяя воду на более мелкие кластеры для лучшего усвоения. Сюда же можно отнести реакцию магнитного сплава, реализованную в портативном оптимизаторе TRU-WATER Capsule, где магний реагирует с водой так, что постепенно отдаёт электроны и словно «тает» в воде.
5. Термическая реакция. Здесь мы, конечно, имеем ввиду талую воду. Вода структурируется, приобретает особую регулярную структуру, при замораживании-оттаивании воды (считается, что в такой воде сохраняются “ледяные” кластеры). Попадая в организм, талая вода положительно воздействует на водный обмен человека, способствуя очищению организма. В настоящее время существует две обсуждаемые проблемы структурирования воды путем замораживания. Основной проблемой остаётся качество исходного материала, а именно её чистота и отсутсвие вредных микроорганизмок и элементов. Этот вопрос очень актуален, если вспомнить, что талая вода имеет структуру, которая легко проникает через мембраны клеток: страшно подумать что будет, если эта вода будет сожержать вредные микроорганизмы и вещества. Второй проблемой получения талой воды в домашних условиях считается воздействие вредного электромагнитного излучения холодильника на замораживаемую воду. Кстати, излучение холодильников с удобной функцией «No frost» значительно выше, чем у моделей без нее. Электромагнитное излучение и структурирование воды — взаимоисключающие понятия, потому что такое воздействие «ломает» структуру воды.
6. Настаивание на минералах-кристаллах. Наиболее часто используются кварц, шунгит, кремний, серебро и пр.
Предложения на рынке оборудования для структурирования воды сейчас значительно превышают спрос – огромное количество производителей со всего мира производят множество устройств. Среди ионизаторов, которые воздействую на воду магнитным полем, лидирующие позиции занимают устройства, производимые в Юж. Корее.
В линейке компании NU-TRU имеются приборы, которые позволяют получать структурированную, минерализованную воду. Компания NU-TRU предлагает вам лучшие товары, которые прошли контроль качества и полностью соответствуют требованиям безопасности и экологичности. Также заметим, что основной рынок сбыта наших товаров — Япония, а теперь они стали доступны и для российского потребителя.
Бедьте здоровы: выбирайте для себя и своей семьи только лучшее!
Получение водорода электролизом воды — ViloVit
Приборы электролиза воды
На рынке существует множество приборов и устройств, способных изменять химические и физические показатели воды. Современная наука научилась определять какие именно показатели воды имеют полезные и терапевтические свойства. Данная статья расскажет о приборах, которые делают влияют на показатели воды и какие показатели имеют ключевые функции.
В настоящее время большая популярность двух методов получения ионизированной воды, это электрические системы, которые влияют на воду через высокое содержание солей в воде, а именно, ионизаторы щелочной воды и генераторы водородной воды с нейтральным рН. Для начала давайте рассмотрим ионизаторы щелочной воды.
Ионизаторы щелочной воды
Ионизатором воды является любое устройство или изделие, которое увеличивает концентрацию заряженных частиц — ионов и свободных электронов. В данном методе образуется щелочная среда с насыщением водорода на катоде и кислая среда с насыщение кислорода на аноде, где анод и катод разделены барьером.
Приборы ионизации воды существуют очень давно и в настоящее время ежегодно появляются новые приборы и изделия для изменения свойств воды.
Что такое ионизация воды?
Под ионом подразумевается электрически заряженная частица (положительная или отрицательная) в виде атома или молекулы, которые образовываются при присоединении или потери электронов. Поэтому любое устройство, которое увеличивает концентрацию ионов является ионизатором воды.
Терминологию ИОН ввел ученый Майкл Фарадей в 1834 году. При изучении воздействия электрического тока на разные растворы, он обнаружил разную электропроводность в щелочных, кислотных и солевых растворах. Эта электропроводность зависела от заряженных частиц, которые ученый назвал ионами и разделил их по заряду, отрицательному или положительному. Отрицательный ион называют анионом, положительно заряженный ион называют катионом.
После научного открытия ионизации воды путем электролиза М.Фарадея были обнаружены и другие возможности ионизации воды. Процесс ионизации можно получить несколькими способами, но его эффективность и себестоимость будет существенно отличаться.
Каким способом можно получить ионизированную воду?
- Воздействие электрического тока (электролиз)
- Воздействие ультрафиолетового облучения
- Воздействие ультразвука (кавитация)
- Химическая реакция. В химической реакции могут быть использованы металлы, минералы, кислоты и соли.
▼ Узнать подробнее об ионизаторах ▼
Польза ионизированной воды
О пользе ионизаторов щелочной воды известно многим потребителям, но только недавние клинические исследования определили, какие именно свойства воды имеют терапевтический эффект.
Только после 2007 года ученые обнаружили, что терапевтическое свойство в щелочной ионизированной воде представляет собой газообразный водород Н2. Поэтому для терапевтического эффекта важна концентрация Н2 в воде.
Изначально производители ионизирующих приборов акцентировали свое внимание на показатели щелочной среды, а не на газообразный водород. Поэтому есть 3 наблюдения щелочных систем:
- Некоторые ионизаторы воды не содержат достаточного количества растворенного газообразного водорода или, по меньшей мере, их концентрация ниже предела обнаружения 0,01 мг/л.
- Некоторые ионизаторы воды способны создавать достаточные уровни Н2, но их электродах образуется налет, что значительно сокращает концентрацию газа Н2 в воде. Поэтому, не очищая системы лимонной кислотой или уксусом, концентрация Н2 также может опускаться ниже 0,01 мг/л в течение нескольких дней в зависимости от качества использованной воды.
- Некоторые ионизаторы воды используют технологию обратной полярности, которая значительно предотвращает образование накипи на электродах, что позволяет пользователю работать дольше (от нескольких месяцев до нескольких лет) без использования уксуса или лимонной кислоты.
При всех обстоятельствах концентрация Н2 сильно зависит от исходной воды и расхода (и, конечно, от конструкции и количества скейлинга на электродах). Это приводит к тому, что концентрация варьируется от менее 0,01 мг/л до почти 3 мг/л, при этом среднее значение составляет от 0,4 до 1 мг/л при условии среднего качества исходной воды и чистых электродах.
Важно также отметить, что, хотя некоторые ионизаторы воды могут создавать очень высокую концентрацию Н2 за счет замедления потока воды, эта продуцируемая вода часто имеет очень высокий уровень рН, что может сделать воду неприемлемой. В этом случае легко снизить pH путем добавления нескольких капель лимонного сока (лимонной кислоты) для снижения рН при сохранении более высокого уровня, растворенного Н2.
▼ Какую концентрацию Н2 в воде производят ионизаторы ▼
Генераторы водорода
Генераторы водорода изначально разработаны для производства водорода, где конструкция, электроды и поток воды сделаны для получения высокой концентрации Н2. Однако прогресс не стоит на месте и недавно появились современные протонообменные мембраны (PEM) на основе твердого полимерного электролита (SPE).
Протонообменная мембрана, это прорыв в электролизе воды, которая позволяет получить более высокую концентрацию чистого Н2 с отделением побочных продуктов электролиза кислорода (О2), озона (О3), и хлора (Cl2).
Портативный генератор водородной воды VILOVIT один из немногих, где есть протонобменная мембрана, которая способна не только отделять водород Н2 от побочных продуктов электролиза кислорода, озона и хлора, но и является твердым полимерным электролитом, где происходит электролиз. Такая система позволяет использовать дистиллированную воду или воду обратного осмоса без добавления солей или кислоты для большей проводимости, в результате вы получаете воду с концентрацией чистого Н2 1,2-1,4 мг/л за 8 мин и ОВП до -700 мВ.
Протонообменная мембрана (PEM)Современная мембрана PEM способна отделять водород от кислорода, и других продуктов распада при электролизе (например, озон, хлор), а также мембрана является электролитом, где происходит электролиз, т.е. электролиз проходит в самой мембране, вода вне мембраны не подвергается электролизу, она только насыщается Н2.
Протоны Н+ проникают в мембрану как положительно заряженные частицы и движутся к катоду (отрицательному электроду). На катоде протоны соединяются с электронами и образуется водород.
Такая система позволяет использовать дистиллированную воду или воду обратного осмоса, поэтому нет необходимости добавлять соли или кислоты для большей проводимости, а значит и большего производства Н2.
Твердый полимерный электролит SPEТвердыми полимерными электролитами (SPE) являются материалы, имеющие полимерное строение, причем в состав полимеров входят функциональные группы, способные к распаду с образованием катионов или анионов, направленное движение которых внутри структуры полимера обусловливает его ионную проводимость.
Мембрана в нашем приборе представляет собой фторуглеродный полимер, содержащий функциональные сульфогруппы, способные к обмену с внешней средой электростатически связанными катионами (положительно заряженные частицы, как и протоны, ядра атома водорода). Ионная проводимость этого твердого полимерного электролита SPE обусловлена движением катионов уже входящих в его состав, поэтому подобные электролиты получили название катионных или катионобменных, по аналогии с ионообменными смолами.
Как происходит электролиз в SPE/PEM мембране?Вода проникает через поры мембраны в анодное пространство. На границе анода и мембраны происходит электроокисление воды с выделением кислорода:
2h3O + 4e» —► O2 + 4H+
Непроницаемость PEM мембраны для кислорода препятствует его проникновению в катодное пространство и образованию взрывоопасной гремучей смеси кислорода и водорода. В итоге, кислород удаляется из реакционной зоны.
Далее протоны Н+ движутся через мембрану к катоду, где происходит их восстановление с электронами с выделением газообразного водорода:
2H+ + 2e» —► h3
Протекание катодной и анодной реакций стимулируется введением на границе раздела электродов и полимерных катализаторов — мелкодисперсных платины и оксида иридия (IV), что делает процесс электролиза более эффективным.
В результате вы получаете воду с высокой концентрацией чистого Н2 (более 1,2 ppm всего за 8 мин) без примесей продуктов распада электролиза и ОВП до -700 мВ.
▼ Подробнее о генераторах нового поколения ▼
Отличия обычного электролиза от современных полимерных мембран
Современные полимерные мембраны SPE/PME сами являются электролитом, поэтому им не требуется вода с содержанием минералов для проводимости тока, в связи с чем они имеют огромное технологическое преимущество, долгий срок службы и способны производить высокую концентрацию чистого Н2.
Благодаря более низкому электрическому сопротивлению между анодом и катодом в полимерной мембране происходит меньшее падение напряжения и более эффективный электролитический выход h3. Увеличение срока службы мембраны связано с тем, что рН питьевой воды практически не меняется, соответственно не происходит образования минерального налета на электродах.
Почему это важно, что в приборе есть протонобменная мембрана/ Твердый полимерный электролит?Вода в приборе не является электролитом, электролиз идет внутри мембраны, вода только насыщается чистым водородом. Рекомендуется использовать дистиллированную воду или воду обратного осмоса. Это позволяет долгое время сохранять работоспособность мембраны, без необходимости в промывках.
Бывают ли приборы, разделяющие при электролизе водород и кислород, но без протонобменной мембраны?Да, даже самые в первых приборах для электролиза в виде U образной трубки водород и кислород получались отдельно. Но электролитом в них является раствор солей в воде и помимо водорода и кислорода будут выделяться другие соединения. Бывают также приборы с мембраной, отделяющей водород, но при этом мембрана не является твердым полимерным электролитом. Эти приборы требуют использования воды с солями, поэтому мембрана засоряется и требует частых промывок. Узнайте, может ли прибор работать с дистиллированной водой, чтобы понять используется ли в нем SPE/PEM мембрана.
Узнать о продуктах VILOVIT
Заказать продукты VILOVIT
Почитать полезные статьи
