Водород из алюминия и воды
Метод довольно прост и способен дать Вам водород довольно быстро.
берем слиток алюминия, наносим на него шарик ртути, той что используется в обыкновенных градусниках. Берем острый предмет, например нож и царапаем им алюминий прямо под шариком ртути, то есть вводим в ртуть кончик ножа и царапаем под ним алюминиевый слиток, после этой операции у нас под шариком ртути получиться амальгама, то есть сплав ртути с алюминием, когда мы царапаем алюминий, то мы срываем с него защитный слой оксида алюминия.
В обычных условиях, на открытом воздухе алюминий сразу покрывается тончайшей, но очень прочной оксидной пленкой, эта пленка и препятствует дальнейшему окислению алюминия. Но когда мы покрыли алюминий ртутью и под ней поцарапали алюминий, то мы содрав пленку позволили ртути создать сплав с алюминием, то есть ртуть тут же внедряется в кристаллическую решетку алюминия. Теперь самое главное. Оксидная пленка препятствует окислению, а вот то место где мы сделали амальгаму, там алюминий довольно активно будет окисляться кислородом воздуха с образованием белого порошка, так будет продолжаться пока весь слиток алюминия не окислиться. Если положить такой слиток в воду, то он будет очень активно окисляться и там, вытесняя из воды водород. реакция в воде протекает настолько бурно, что происходит взрыв.
Чтобы взрыва не было и чтобы можно было контролировать выход количества водорода, можно не класть слиток в воду, а продувать мимо такого слитка водяной пар, который будет окисляться до водорода, то есть алюминий будет отнимать у пара кислород, а водород будет побочным продуктом, который Вы запросто можете использовать в качестве топлива для авто.
Алюминий можно добывать повсюду, на свалках, на помойках, можно даже открыть нелегальный приемный пункт, в любом случае при всех затратах, этот метод окупиться с лихвой, это будет самое дешевое и легко добываемое топливо.
Представьте что у Вас на авто стоит некий герметичный бачок, который Вы можете открыть и бросить туда алюминиевую вилку, ложку или кастрюлю или кучу алюминиевых проводов, естественно вначале следует купить градусник и ртуть из него нанести на алюминий выше упомянутым способом. Для удобства можно плавить алюминиевый хлам и отливать из него компактные заготовки, потом создать на слитке хотя бы маленькую точку амальгамы, а после покрыть это место замазкой или скотчем, или просто положить в целлофановый пакет и плотно завязать его, чтобы не было реакции окисления. Вот такие заготовки потом Вы можете кидать в герметично закрывающийся бачок, потом подавать туда пар и получать на выходе чистый водород, который будет питать Ваше авто. метод взрыво безопасен, так как количество выделенного водорода зависит от количества поданного пара. распологать такой «реактор» можно непосредственно перед камерой куда будет впрыскиваться водород, чтобы выделяющийся водород, сразу же использовался не образуя больших взрывоопасных скоплений.
Этот метод вполне реален.
Кто не верит, читайте школьный учебник химии.
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник
Выделение водорода вода алюминий
Прежде всего, определим количество водорода, которое можно получить из 1 кг алюминия при различных химических реакциях и его энергетическую ценность.
Для получения водорода из алюминия можно использовать свойство алюминия взаимодействовать с неконцентрированными кислотами:
а при определённых условиях и с водой
Молярная масса алюминия M=27 г/моль, что равно 0,027 кг/моль.
Молярная масса водорода, состоящего из двух атомов составляет 2г/моль, что равно 0,002 кг/моль.
Молярная масса воды равна 18 г/моль.
Во всех этих реакциях из двух молекул алюминия получается три молекулы водорода.
Значит, в реакции из каждых 0,054 кг алюминия получается 0,006 кг водорода. Во второй реакции алюминия с водой для получения Al2O3 также участвует 0,054 кг воды. В первой реакции количество воды для получения 2Аl(ОН)3 будет участвовать в два раза больше. Несложными вычислениями получаем, что при химических реакциях с участием 1 кг алюминия и как минимум 1 кг воды получаем 0,111 кг водорода, объём которого при нормальных условиях составит 1,24 м 3 .
Теперь посчитаем энергетическую ценность полученного водорода.
Теплота сгорания водорода составляет 120 МДж/кг. Для полученного количества водорода количество энергии при его сгорании составит 13,32 МДж, что после перевода в более наглядные единицы измерения составит 3,7 кВт.ч. энергии.
Если теплота сгорания бензина в среднем составляет 46 МДж/кг, то для замены энергии водорода, полученной из 1 кг алюминия понадобится 0,296 кг бензина, или примерно треть литра.
Если сравнить алюминий и другие реактивы участвующие в реакции, как по массе, так и по стоимости с бензином, то алюминиевая энергетика явно проигрывает бензину и другим традиционным видам топлива. Сравним также энергозатраты на получение алюминия с выходом энергии водорода полученного из алюминия.
В промышленности алюминий получают электролизом раствора глинозёма Аl2О3 в расплавленном криолите Na3 AlF6 с добавкой AlF3 и CaF2 при температуре 960°С и током в несколько тысяч ампер. На выплавку 1 кг алюминия расходуется 20 кВт.ч. электрической энергии.
Таким образом, расход энергии на получение алюминия в 5,4 раза больше, чем можно получить от водорода. Не смотря на то, что алюминий, как и водород один из самых распространённых на планете химических элементов, его невозможно использовать как источник энергии, предварительно не затрачивая на его производство большего количества энергии.
При обсуждении применения алюминия как энергоносителя не всегда учитываются технологические возможности применения алюминиевой энергетики. Сам процесс протекания химической реакции получения водорода из алюминия имеет определённые особенности. Алюминий относится к химически активным элементам и по активности занимает место между магнием и цинком. В обычных условиях реакции с водой не происходит из-за прочной плёнки окисла Аl2О3, который защищает алюминий от дальнейшего окисления. Чтобы алюминий в обычных условиях мог взаимодействовать с водой, необходимо удалять плёнку окисла без доступа воздуха, например, под слоем ртути, довольно ядовитым веществом. Но и тогда скорость реакции невелика. Чтобы разрушить окисную плёнку для взаимодействия алюминия с водой, необходимо подавать воду под давлением в виде пара при температуре 300 – 350 0 С. На нагрев пара необходимы время и энергия, чтобы и в пробках держать автомобиль в готовности «под парами». Поэтому удобнее пользоваться щёлочью или кислотой.
При взаимодействии алюминия со щёлочью или кислотой, плёнка постепенно разрушается и скорость реакции увеличивается. При этом увеличивается и температура реактивов, что в свою очередь ещё больше увеличивает скорость выделения водорода и повышения температуры. При других реакциях алюминиевого порошка с некоторыми реактивами, скорость протекания реакции и температура может быть большой, например, при горении термита. Алюминиевый порошок может входить в состав некоторых взрывчатых смесей. Как медленное, так и быстрое выделение тепла при химических реакциях трудно использовать для движения транспорта.
При работе автомобиля часто приходится быстро разгоняться и замедлять скорость или останавливаться. Увеличение или уменьшение мощности двигателя производится изменением количества поступающего топлива. Быстро удалить с алюминиевого порошка реактивы, чтобы точно регулировать скорость химической реакции невозможно. Поэтому автомобиль не сможет быстро набирать скорость, а после остановки некоторое время будет выделяться избыточный водород, создавая излишнее давление.
Химическим реакциям с выделением тепла (экзотермическим), предшествуют эндотермические реакции с поглощением тепла при получении реагентов. Поэтому дополнительной энергии получить не удаются. Реально мы имеем потери на переплавку шлаков, а также другие потери энергии на добычу, подготовку, транспортировку сырья и обычные тепловые потери при переплавке и электролизе алюминия.
Затраты энергии на обычную переплавку алюминиевого лома составляют примерно 5% от затрат энергии на получение алюминия электролизом расплава смеси сырья, поэтому алюминиевый лом нельзя считать бесполезными отходами. А вот реагенты, получаемые после химических реакций, перерабатывать опять в алюминий сложно и дорого.
Сейчас разработаны несколько вариантов сплавов алюминия, у которых не образуется защитной плёнки, но их надо защищать от действия воды и воздуха, да и стоимость их больше, чем обычного алюминия.
По мере прохождения химической реакции, всё большую часть смеси составляют уже отработанные реактивы и скорость реакции замедляется. Количество получаемого водорода уменьшается и двигатель, работающий на водороде, получаемом из алюминия уже «не тянет». Необходима заправка новой порцией топлива. Но, топливный бак остаётся почти полным, и не до конца прореагировавшую смесь, например, на основе алюминия с кислотой или щёлочью нужно удалять из бака и только потом можно добавлять новые реактивы. После удаления отработанных реактивов и добавления новых, обеспечить надёжную герметизацию заправочного отверстия, так как бак будет находиться под некоторым давлением.
Алюминиевая энергетика оказывается не такой уж и экологически чистой. Для перехода автомобилей на алюминиевое топливо необходимо во много раз увеличить количество электрической энергии для получения алюминия и достаточного количества других химических реактивов.
Существуют химические способы восстановления алюминия, например, восстановление его с помощью более активных химических элементов. Эти и другие похожие реакции использовали для получения самых первых образцов алюминия, когда стоимость алюминия была сравнима со стоимостью драгоценных металлов. Пожалуй, возвращаться к тем временам не стоит.
1″ :pagination=»pagination» :callback=»loadData» :options=»paginationOptions»>
Источник
Выделение водорода вода алюминий
Взаимодействие с водой. Алюминий устойчив к воздействию воды, даже кипящей, благодаря оксидной пленке на его поверхности. Если эту пленку разрушить (потереть поверхность алюминия наждачной бумагой или погрузить ненадолго в горячий раствор щелочи), то алюминий активно взаимодействует с водой с выделением водорода. Взаимодействие с щелочами. Алюминий легко растворяется в водных растворах щелочей, выделяя водород в зависимости от молярного соотношения веществ: Эта реакция применяется для получения в лаборатории водорода и предостерегает не хранить щелочи в алюминиевой посуде.
Для получения водорода из алюминия можно использовать свойство алюминия взаимодействовать с неконцентрированными кислотами:
2Аl + 2NаОН + 2Н 2 О = 2NаАlО 2 + 3Н 2
а при определённых условиях и с водой методом электролиза и пропускания тока.
Молярная масса алюминия M=27 г/моль, что равно 0,027 кг/моль.
Молярная масса водорода, состоящего из двух атомов составляет 2г/моль, что равно 0,002 кг/моль.
Молярная масса воды равна 18 г/моль.
Во всех этих реакциях из двух молекул алюминия получается три молекулы водорода.
Значит, в реакции из каждых 0,054 кг алюминия получается 0,006 кг водорода. Во второй реакции алюминия с водой для получения Al 2 O 3 также участвует 0,054 кг воды. В первой реакции количество воды для получения 2Аl(ОН) 3 будет участвовать в два раза больше. Несложными вычислениями получаем, что при химических реакциях с участием 1 кг алюминия и как минимум 1 кг воды получаем 0,111 кг водорода, объём которого при нормальных условиях составит 1,24 м 3 .
Теперь посчитаем энергетическую ценность полученного водорода.
Теплота сгорания водорода составляет 120 МДж/кг. Для полученного количества водорода количество энергии при его сгорании составит 13,32 МДж, что после перевода в более наглядные единицы измерения составит 3,7 кВт.ч. энергии.
Если теплота сгорания бензина в среднем составляет 46 МДж/кг, то для замены энергии водорода, полученной из 1 кг алюминия понадобится 0,296 кг бензина, или примерно треть литра.
Японская компания Genepax представила в Осаке (Osaka, Япония) автомобиль на воде, точнее, электромобиль c H2O в качестве топлива. Одного литра абсолютно любой воды (дождевой, речной, морской) достаточно, чтобы ехать на нем в течение часа со скоростью 80 километров в час.
Силовая установка на топливных ячейках под названием Water Energy System (WES) расщепляет воду на водород и кислород, но вместо того, чтобы сжигать полученный водород его заново соединяют с кислородом в электрохимическом генераторе. Полученное электричество питает электромотор, а на выходе образуется пар — то есть та же вода.
—>Просмотров : 967 | —>Добавил : Stas | —>Рейтинг : 5.0 / 1
| —>Всего комментариев : 8 | |
| Ответ: В Японии создали автомобиль работающий на воде. Но нефтяное ворье сразу же зарезало эту разработку. Так что продолжаем покупать у них бензин и дышать выхлопами. Революционные разработки часто проходят без ожидаемого ажиотажа. Вот также спокойно, без фанфар в 2008 году японская компания Genepax представила электромобиль, двигатель которого питается от уникальных топливных элементов, генерирующих воду в электрический ток. Сенсации не получилось, потому как работа в этом направлении ведется уже давно. И на первый взгляд, ничего нового японцы не продемонстрировали. Однако. За основу был взят проверенный временем Reva G-Wiz. Главным дополнением к известной схеме стала топливная система Water Energy System. Перед нами, по сути, традиционный водородомобиль. Но дело в том, что электромобиль Genepax не хранит водород в баллонах, а получает его путем химической реакции из обыкновенной воды. Мембранный блок электродов системы WES помогает полностью расщепить воду на атомы кислорода и водорода. Но в отличие от традиционной реакции металлогидрида и воды, система WES позволяет делать это в течении длительного времени. Здесь нет катализаторов, использующих драгметаллы, тем не менее, себестоимость топливного элемента составляет более 18 тысяч долларов. Источник  Цены на продукты питания, энергию, топливо, а также  В России мы можем собирать дождевую воду наиболее эффективно | |
