Gerador de Hidrogênio Experimental - Conceito e montagem

Mesmo gerando poluição, a produção de combustíveis fósseis e nucleares é largamente utilizada devido à sua eficiência. Essa poluição oferece risco à saúde e ao meio ambiente. Assim, a descoberta de novas formas de obter energia limpa e sustentável é uma oportunidade de pesquisa para diversas universidades, empresas e também pesquisadores autônomos, motivados por encontrar uma resposta para os problemas ambientais. Existem diversas pesquisas em energia limpa, por exemplo: o uso de energia solar, eólica, das marés, das ondas, e assim por diante. Essas pesquisas podem mudar a forma de se utilizar a energia. Também é necessário compreender como deve ser a nova infraestrutura energética. Uma dessas formas é chamada de economia do hidrogênio. Para obter o hidrogênio é necessário lançar mão de uma técnica, pois o mesmo não se encontra livre na natureza. Geralmente está contido nos diversos combustíveis, principalmente os fósseis, que geralmente durante seu processo de obtenção, apresentam outras substâncias, que são justamente as responsáveis por produzir a poluição que conhecemos. O hidrogênio pode ser encontrado das seguintes formas: gasolina, gás natural, óleo diesel e outros combustíveis fósseis, lixo urbano e rural, água e energia solar. Mas, como obter hidrogênio da água? Por meio de um processo chamado eletrólise. E a obtenção dessa forma possui como principal vantagem a redução considerável da emissão de poluentes na atmosfera. Porém existe outras vantagens conhecidas como: eficiência 25% (vinte e cinco por cento) maior do que o motor a combustão interna e maior velocidade de combustão. Além disso, quando produzido de fontes e tecnologias renováveis, como hidráulica, solar ou eólica, torna-se um combustível renovável. O processo de produção pode ser facilmente descentralizado. Mesmo sendo obtido a partir de combustíveis emissores de poluentes, como a gasolina, a emissão de dióxido de carbono diminui, em até 50% (cinquenta por cento). No entanto essa mudança de paradigma leva tempo e demanda recursos. Na economia do Hidrogênio o armazenamento da energia é uma forma inteligente de se iniciar essa solução. Existem vários métodos para armazenar o Hidrogênio. Esses métodos podem ser encontrados em diversas literaturas especializadas. Nesse e-book iremos tratar da forma eletroquímica utilizando células secas. 7 A célula seca possui como elementos constituintes diversas placas de inox, separadas entre si. Essa separação é realizada colocando entre as placas elementos isolantes. Em nosso caso, um tipo de borracha. No interior das placas, contida pelas borrachas, encontra-se uma solução. Essa solução chamada dielétrica possui a concentração de 5 (cinco) gramas de soda cáustica para cada litro de água destilada. Ela tem como função oferecer um meio para a circulação da corrente elétrica entre as placas. Ao se aplicar uma tensão entre os terminais, devidamente ligados às placas, gera-se energia suficiente para que os elementos constituintes da água possam ser separados. No primeiro experimento, o objetivo é separar o hidrogênio do oxigênio e utilizar os gases produzidos diretamente como combustível. No segundo experimento, o objetivo é separar o hidrogênio do oxigênio e realizar o transporte individual dos gases. A razão da separação e transporte individual dos gases diz respeito ao propósito do seu uso. Assim, utilizando esses dois experimentos demonstraremos as vantagens e desvantagens de cada um, bem como a maneira de melhorar sua eficiência alterando as características de funcionamento e obtendo a maior quantidade na geração de gás. O objetivo principal desse e-book é o detalhamento do primeiro, e oferecer base teórica para o entendimento do segundo, em um outro momento em um e-book futuro. Na célula, com a aplicação de uma corrente elétrica nas placas ligadas pela solução, ocorre a separação do hidrogênio do oxigênio. Produzir hidrogênio e oxigênio da água com a eletricidade é um processo eletroquímico denominado eletrólise da água. O electrólito na célula é constituído pela solução composta de água destilada e soda cáustica. No nosso experimento a melhor eficiência foi de 5 gramas de soda cáustica para cada litro de água destilada. Em busca de uma produção descentralizada, com uma boa relação custo-benefício, é necessário encontrar a melhor configuração da célula seca. Assim vamos detalhar os parâmetros eletroquímicos desta célula seca. Inicialmente é importante entender o porquê do nome célula seca. Por que se chama célula seca se a mesma utiliza uma solução líquida em seu interior? O nome vem da característica das placas, que não estão contidas em um reservatório da água, mas sim dentro de uma estrutura formada por diversas placas de inox. Essa forma de construção oferece maior precisão nos cálculos, pelo fato de não ocorrer fuga de corrente. Clique para assistir ao vídeo 8 O problema da fuga de corrente é comum em células chamadas molhadas, onde as placas ficam imersas no líquido e a corrente circula em seu interior, muitas vezes até mesmo onde não é necessária a eletrólise. Também nas células molhadas com conexões elétricas imersas, sua superfície sofre uma corrosão maior que das células secas pelo fato das conexões elétricas não sofrerem com o meio. Assim a célula seca realiza algo como um foco onde a reação deve ocorrer, oferecendo maior custo-benefício na produção do gás. Uma das vantagens devido a esse foco e pela precisão dos cálculos é a necessidade de menor número de placas e menor corrente a ser aplicada. Com a menor quantidade de placas, o volume e peso do mesmo fica menor, podendo desenvolver unidades mais compactas. Mais detalhes sobre a geração de hidrogênio serão abordados nos próximos capítulos. 

Mostra as medidas para desenvolvimento de um gerador de HHO

Mostra o projeto, com novas formas do mesmo projeto.

Explica porque o hidrogênio é tao importante.

A quantidade certa faz com que tenhamos um bom desempenho sem desgaste excessivo das peças.

Qual é a função das placas neutras. Aquelas que não são energizadas diretamente.

Se a necessidade for maior que a explicada nesse projeto. Como podemos recalcular.

Como funciona o motor de moto, de 2 tempos.

Porque o motor 4 tempo é melhor. Qual a diferença em relação ao 2 tempos.

Entenda as medidas e funcionamento das tampas de acrílico.

Entenda em vídeo a montagem do Gerador

Detalhes necessários de ser observado para soldagem.

Detalhes necessários de ser observado para soldagem. 

Detalhes necessários de ser observado para soldagem. 

Teste de produção de Hidrogênio em um gerador com mais placas. Mostra as medidas de segurança que deve ser tomada.

Uso do nylon, como medida barata e eficiente.

O uso de tela de nylon para gerador de Hidrogênio com separação de gases.

Uma medida experimental, porem eficiente se aplicada com as medidas de segurança necessária. Na função de borbulhador.

Projeto com separador de gases. Inicio eficiente para célula combustível.