Электролиз. Генератор водорода

Актуальность

Современные аккумуляторы обладают весьма значительными КПД сохранения энергии, но всё же далеки от идеала по ряду причин: дороговизна производства, неэкологичность производства и утилизации, невозможность переработки, работоспособность в узком диапазоне температур. Электролизёры лишены этих недостатоков, и наш проект призван доказать, что даже лабораторная модель, собранная школьником, способна показать высокий результат.

Цель

Собрать действующую установку для накопления энергии в виде водорода в качестве топлива.

Задачи

1.      Сбор информации об электролизе.

2.      Выявление зависимостей эффективности электролизёра от различных факторов.

3.      Сборка установки для получения водорода.

4.      Расчёт параметров установки и сравнение с аналогами.

5.      Вывод о рациональности использования электролизёров для накопления сбрасываемой энергии на ЭС.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• 3D-принтер
• Токарный станок по металлу
• Ручной инструмент
• Лабораторный ИП
• Вольтметр
• Амперметр

Описание

В ходе работы было проведено исследование электролиза на основе различной литературы. Информации оказалось значительно меньше, чем предполагалось. Электролиз – довольно капризный процесс, поэтому для его расчётов необходимо учитывать множество факторов. Был сделан вывод о том, что нужно делать свою модель с поверхностными расчётами и с опорой на существующие рабочие экземпляры. Спустя пять итераций проектирования были готовы модели под номерами 4 и 5.

Они отправились на печать, после чего были доработаны и начинены необходимыми непечатными элементами. После сборки последовали эксперименты: 5-я модель была очень мала, она предназначалась для выявления лучшей концентрации КОН в растворе воды. Таковой оказалась концентрация 13% по массе. Модель номер 4 была основной, на ней проводились замеры производительности и КПД. Последний оказался примерно 60%, что является средним показателем в классе.

Результаты работы/выводы

Были спроектированы и изготовлены две работоспособные установки для получения водорода, которые можно использовать в лаборатории школы или вуза. Были проведены эксперименты, доказывающие, что возможно получить достойный КПД электролиза для накопления энергии в виде топлива. Ответ на главный вопрос работы получен, все задачи выполнены, проект считаем успешно оконченным.

Перспективы использования результатов работы

Работа показывает, что есть куда более перспективные способы хранения энергии, нежели современные аккумуляторы.

Мнение автора

«На выступлении я увидел множество самобытных проектов, которые могут изменить будущее, и эта конференция помогает им раскрыть свой потенциал. Надеюсь, и моя работа покажется достойной миру и приведёт к светлому будущему»