Форум РадиоКот

Наткнулся на конструктор веллемана, где предлагают собрать автомобиль работающий на водороде, как понял синтез водорода от солнца. Кто что думает? подробных инструкций по реализации нет, поэтому предлагаю обсудить вопрос повторения этой игрушки
http://www.electronickits.com/kit/compl ... elcell.htm
http://www.electronickits.com/kit/compl ... carkit.htm

Я думаю для начала надо попробывать обычным постоянным током разложить воду на составляющие, а потом уже "лепить" солнечную батарею (я даже представляю как она выглядит из транзисторов МП37 - МП42 )

Такой опыт был описан в курсе школьной химии, но без значений токов и напряжений, и, естественно, без всяких расчетов. Но тут есть простор для опытов и... интернет

То есть первая задача - получить водород из воды. Энергии для этого требуется не много, если справляются солнечные батареи.

А вообще, если этим всерьез заняться, то надо все самому расчитать: от составления хим. формулы, до расчета необходимой энергии для получения нужного объема газа (сразу вспоминается Авогадро ) .

Ну для того, чтобы разложить воду на кислород и водород - то-же нужна приличная мощность. Вот есть сварочные аппараты которые раюотают на кислороде и водороде (их получают из воды разлагая её). Так вот они по несколько киловатт потребляют (точно не помню, вроде около 3). Есть более прогрессивный метод. Водород и кислород с помощью катализаторов соединяют, и получают воду, а в это время выделяется большое количество энергии. К сожалению ссылки про этот метод дать не могу, но найти при желании можно.

Верно говоришь! =) НО! вот в описании фигурирует "электролиз" что не верно из определения этого термина , здесь нужна диссоциация молкулы воды. проделать можно массой способов, температурой,водой,током, но в хим учебнике использовали для этого напряжение порядка 800в или даже больше. Энергия при которой диссоциирует молекула гораздо меньше энергии ионизации атома, энергия ионизации водорода , если не ошибаюсь 5,14 эВ , поправте если не так. Значит eV должно быть больше En - энергии связи электрона n-уровня. очевидно, что для этого нужна небольшая разность потенциалов, но другой вопрос, собственно что дальше делать с этим водородом то? на картинке видно, что стоит там электромотор, как преобразовать энергию атома в электр ток? хотя что за бред я несу, энергию атома мы уж точно не преобразуем =D Скорее давление газа. ну не уж то надо строить микротурбину? это мне кажется еще большим бредом, нежели строить микрореактор (создать ток за счет ионизированного атома водорода, ионизировать тока чем, если батарейкой, то затраим больше, чем получим, не кипятильником же в конце-концов =) ). Может найдутся коты, которые покупали набор и прояснят обстановку. =) сам бы приобрел, да тогда штука эта не представляет интереса, готово все =)

Что-то я не понял. Это сначала берем солнечную батарею и получаем элекстрикчество. Затем этим елекстрикчеством разлагаем воду на О2 и Н2. А затем что? Запускаем двигатель унутреннего сгорания на водоуроде? Или как там эта машинка движется?

повнимательней присмотритесь к картинкам, там невооруженным глазом заметно, что валяются рядом с колесами электромоторы, да и я написал уже это выше =) Втом варианте , гдде машинка более эстетично выглядит солнечная батарея и бак - как бы заправка. тоесть там генерится водород и накапливается. а после можно заправить им машину и она будет работать на нем. тоесть смысл не в экономии электричества, а в попытке освоить новый источник энергии, информации по которому не так много как кажется. а в подобных конструкциях еще используют заведомо ложные термины, например электролиз и топливный элемент, то есть вещи не совсем имеющие прямое отношение к процессу. а первое так вообще никакого. кстати, обманул, энергия связи електрона в атоме водорода приблизительно 25 эВ, и то не точно. надо посмотреть в справочнике, но даже это не сама суть.

Ну вообще, если уж и делать что-то подобное, то делать надо для реального автомобили (или поменьше ). Там и ДВС стоит и все необходимое. Тогда вопрос о том что делать с водородом отпадает.

А вот лепить маленькую игрушечную машинку, где идет преобразование эл. энергии в эл. энергию через водород, мне кажется пустой тратой времени. Даже "в попытке освоить новый источник энергии".

Я хочу сказать что если заниматься этой темой, то надо брать цели повыше и с более высокого основания, ИМХО.

Я интереса ради пытался разложить воду на компоненты. В качестве электролита был выбран раствор пищевой соды (для увеличения производительности). далее две перевернутые пробирки с графитовыми электродами (карандаши ). При напряжении порядка 30 В установка жрет немалый ток (точно не мерял, но судя по просадке БП там больше ампера). К тому же раствор греется. За несколько минут обе пробирки целиком заполнились газом. Кислород был вынюхан, а водород подожжен спичкой Поэтому идея преобразователя в машине мне кажется не особо рациональной. Вот другое дело - баки для окислителя (кислород) и горючего (водород) в машине. А на экологически чистой заправке вода будет разлагаться на составляющие (вот тут можно и солнечные батареи) и храниться в резервуарах для последующей заправки автомобилей.

К тому же в выхлопе этих машин будет чистая вода, которую имхо надо собирать и снова разлагать?

А зачем собирать и снова разлагать воду из выхлопа? Круговорот воды в природе никто не отменял

Дело в том, что водород - самое высокоэнергетическое топливо с самой высокой удельной теплотой сгорания. Поэтому имеет смысл его таки окислять кислородом из той же самой воды. А водяные пары на выхлопе и будут уже участвовать в круговороте.

WildCat писал(а):Дело в том, что водород - самое высокоэнергетическое топливо с самой высокой удельной теплотой сгорания. Поэтому имеет смысл его таки окислять кислородом из той же самой воды. А водяные пары на выхлопе и будут уже участвовать в круговороте.

Мне кажется, что идея тут другая несколько. Ни каких ДВС в принципе, иначе вообще ни куда не уедешь, а просто изящно подорвешся на гремучем газе (смесь водорода с кислородом) . Тут идея в использовании космических технологий (электрохимических генераторов) которые используются на Шатлах,Буране и Аполлонах.
Пункт 1:....Т.е. заливаешь в бачек воду, ждешь, когда солнечная батарея раздожит некоторое количество ее на Н2 и О2.
Пункт 2:.... включаешь (открываешь крантик ) подачи топлива(газы Н2 и О2) в электрохимический генератор и, вуаля,...катишься на электрической тяге пару километров на экологически чистом топливе, далее останавливаешься, выливаешь вновь образовавшуюся воду в бачек для электролиза, ждешь неделю(если пойдет дождь, то больше))), открываешь крантик и...см пункт 2.

WildCat писал(а):Дело в том, что водород - самое высокоэнергетическое топливо с самой высокой удельной теплотой сгорания. Поэтому имеет смысл его таки окислять кислородом из той же самой воды. А водяные пары на выхлопе и будут уже участвовать в круговороте.

//*****************************************************************************
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0% ... 0%BE%D0%B4
Важнейшей характеристикой веществ, используемых в качестве топлива, является их теплота сгорания. Из курса общей химии известно, что реакция взаимодействия водорода с кислородом происходит с выделением тепла. Если взять 1 моль H2 (2г) и 0,5 моль O2 (16г) при стандартных условиях и возбудить реакцию, то согласно уравнению

Н2 + 0,5 О2= Н2О

после завершения реакции образуется 1 моль H2O (18 г) с выделением энергии 285,8 кДж/моль (для сравнения: теплота сгорания ацетилена составляет 1300 кДж/моль, пропана — 2200 кДж/моль). 1 м³ водорода весит 89,8 г (44,9 моль). Поэтому для получения 1 м³ водорода будет затрачено 12832,4 кДж энергии. С учётом того, что 1 кВт·ч = 3600 кДж, получим 3,56 кВт·ч электроэнергии. Зная тариф на 1 кВт·ч электричества и стоимость 1 м³ газа, можно делать вывод о целесообразности перехода на водородное топливо.
Например, экспериментальная модель Honda FCX 3 поколения с баком водорода 156 л (содержит 3,12 кг водорода под давлением 25 МПа) проезжает 355 км. Соответственно из 3,12 кг H2 получается 123,8 кВт·ч. На 100 км расход энергии составит 36,97 кВт·ч. Зная стоимость электроэнергии, стоимость газа или бензина, их расход для автомобиля на 100 км легко подсчитать отрицательный экономический эффект перехода автомобилей на водородное топливо. Скажем (Россия 2008), 10 центов за кВт·ч электроэнергии приводят к тому, что 1м³ водорода приводят к цене 35,6 цента, а с учётом КПД разложения воды 40-45 центов, такое же количество кВт·ч от сжигания бензина стоит 12832,4кДж/42000кДж/0,7кг/л*80центов/л=34 цента по розничным ценам, тогда как для водорода мы высчитывали идеальный вариант, без учёта транспортировки, амортизации оборудования и т. д. Для метана с энергией сгорания около 39 МДж на м³ результат будет ниже в два-четыре раза из-за разницы в цене (1м³ для Украины стоит 179$, а для Европы 350$). То есть эквивалентное количество метана будет стоить 10-20 центов.
//****************************************************************************

VNN84 писал(а):

WildCat писал(а):... Зная стоимость электроэнергии, стоимость газа или бензина, их расход для автомобиля на 100 км легко подсчитать отрицательный экономический эффект перехода автомобилей на водородное топливо...

Потому и предлагается вначале обсудить использование водорода в электрохимическом генераторе для питания электромобиля.
Тем более при использовании Н2 в качестве топлива не дает полностью экологически чистый двигатель, т.к. для смазки двигателя необходимо машинное масло, а для охлаждения ДВС нужен антифриз.

Так что использовать водород в качестве топлива для ДВС бессмысленно и с экономической и с экологической точки зрения.

Rokl писал(а):Так что использовать водород в качестве топлива для ДВС бессмысленно и с экономической и с экологической точки зрения.

Замечательно получается. Может вы еще раз перечитаете все сообщения этого блока. Или я что-то не понимаю...

так вы мне все-таки скажите: как из водорода получить побольше энергии?? Сжиганием или как? ислород зазря что ли уйжет?

Больше всего будет при термоядерном синтезе. Кстати, даже кислород при этом не нужен.

Ахинея какая-то.
Разлагать воду тратя на ето огромное кол-во энергии, для того чтобы снова соединить водород с кислородом. На разложение энергии потратится больше, чем выйдет при соединении H+O2. Закон сохранения энергии еще никто не отменял. Если б она сама разваливалась, то другое дело, на вечных двигателях давно бы колесили. Поясните плз, мож я не так что понял ?

Да, закон сохранения энергии не кто не отменял, и это верно подмечено!

Тут вся необходимая информация о "Водородной энергетике":
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0% ... 0%BA%D0%B0

VNN84 писал(а):

Rokl писал(а):Так что использовать водород в качестве топлива для ДВС бессмысленно и с экономической и с экологической точки зрения.

Замечательно получается. Может вы еще раз перечитаете все сообщения этого блока. Или я что-то не понимаю...

А что, я что то непонятно написал? Хорошо, я повторю свою мысль:
Водород, как топливо (вместо бензина) в двигателях внутреннего сгорания использовать бессмысленно и с экономической и с экологической точки зрения.
С экономической проще и дешевле использовать пропан-бутан (так его и используют).
А с экологической, ДВС как кушал машинное масло и прочую химию, так и будет кушать. И не важно, заправляется он водородом или другим каким ...углеводородом.

Wirel писал(а):Ахинея какая-то.
Разлагать воду тратя на ето огромное кол-во энергии, для того чтобы снова соединить водород с кислородом. На разложение энергии потратится больше, чем выйдет при соединении H+O2. Закон сохранения энергии еще никто не отменял. Поясните плз, мож я не так что понял ?

Так на закон сохранения энергии, который открыл великий русский ученый М.Ломоносов ни кто не покушается. Суть в том, что энергию на разложение воды вы получаете дармовую от солнца с помощью солнечных батарей и тратите сидя дома, запасая водород впрок. А когда приспичет, вы с помощью запасенного водорода, используя электрохимический генератор, на своем электромобильчике перемещаетесь из пункта А в пункт В. При этом побочным продуктом (выхлопом) будет вода.