Защита

1. Водородная энергетика – отрасль будущего

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение города Ростова-наДону
«Школа №16» имени 339 Ростовской стрелковой дивизии
Водородная энергетика –
отрасль будущего
Работу выполнил: Иванченко Иван Денисович
ученик 10 “Б” класса МБОУ «Школа № 16»
Куратор проекта: Броян Тигран Меружанович
преподаватель химии МБОУ «Школа № 16»

2.

Актуальность работы в том, что нашу планету постоянно загрязняют продукты
сгорания от нефти, угля и других привычных топливных ресурсах.
Водородная энергетика относится к альтернативной энергетике, если
водород производится с помощью возобновляемых источников энергии.
Гипотеза: Водородное топливо можно эффективно производить в быту.
Цель: Исходя из гипотезы поставлена цель работы. Попробовать в домашних
условиях собрать устройство для получения водорода и запустить двигатель
внутреннего сгорания на этом топливе.
Задачи:
1. Изучить проблему загрязнения окружающей среды традиционными
источниками энергии.
2. Найти возможные альтернативы вредным топливам.
3. Исследовать экологические преимущества водородного топлива.
4. Собрать установку (электролизёр) для получения газовой смеси и
проверить её работоспособность.
Я хочу своим проектом показать перспективу использования водорода в
качестве топлива.

3. Что такое водородная энергетика?

Водородная энергетика — отрасль,
основанная на применении
водорода для производства,
хранения и потребления энергии.
Почему именно водород?
•Один из самых распространенных
элементов во Вселенной
•Максимальная теплота сгорания
(около 2000°C)
•Продукт сгорания водорода с
кислородом является только вода
•Относится к альтернативной
энергетике при производстве с
помощью возобновляемых
источников

4. Компании, занимающиеся водородом в России

Ключевые игроки на российском
рынке:
•«Новатэк» — крупнейший
независимый производитель
природного газа, активно развивает
водородное направление
•«Росатом» и «Газпром» проявляют
интерес к водородной энергетике,
но находятся на начальной стадии
разработок

5. Способы получения водорода

Основные методы:
•Паровая конверсия природного газа
— 90-95% мирового производства.
Себестоимость: $2-5 за кг
•Газификация угля — старейший
способ. Себестоимость: $2-2,5 за кг
•Использование атомной энергии.
Себестоимость: $2,33 за кг
•Электролиз воды — самый
экологичный метод. Себестоимость:
$6-7 за кг
•Из биомассы (термохимический или
биохимический способ).
Себестоимость: $5-7 за кг

6. Преимущества и применение водородного топлива

Преимущества:
•Широкая распространенность в
природе
•В 3-4 раза больше тепла, чем от бензина
•Экологическая чистота (выделяются
только пары воды)
•Безопасная транспортировка по трубам
Применение:
•Электроэнергетика
•Машиностроение
•Топливная промышленность
•Ракетные двигатели
•Транспорт

7. Принцип действия электролизёра

Компоненты:
•Бак с водой
•Ячейки электролизёра
•Газоразделительная камера
(бульбулятор)
Виды электролизёров:
•Сухой (последовательное подключение)
•Мокрый (параллельное подключение)
•Проточный (бак и газоразделитель над
ячейками)
Эффективность:
•Для 1 литра газа в минуту нужно 100 Вт
мощности
•Из 1 литра воды получается 1866 литров
газа Брауна!
Сухой
электролизёр
Мокрый
электролизёр
Проточный
электролизёр

8. Практическая часть

Я решил создать электролизёр в домашних условиях и доказать
простоту получения газа Брауна. Газ Брауна – это газ, состоящий из
смеси водорода и кислорода в пропорции 2 части водорода к 1 части
кислорода.
Чтобы создать электролизёр дома, я взял такие компоненты:
Стальные пластины (12x18н10т) 80x80 мм толщиной 1мм (6 штук)
Литий-ионные аккумуляторы 18650 (2 штуки)
Соединительные провода
Пластиковый бачок (1 штука)
Контейнер для электроники (1 штука)
Силиконовая трубка радиусом 4мм (длина 1М)
Термоклей
Выключатель (1 штука)
Модуль зарядки для аккумуляторов (1 штука)

9. Проверка качества газа Брауна

Методы проверки:
1.Визуальное наблюдение
•Появление пузырьков в трубке
•Равномерный поток указывает на
стабильность процесса
2.Горючие свойства
•При поджигании раздается громкий
хлопок и яркая вспышка
•Скорость горения настолько высока,
что напоминает взрыв
•Даже небольшое количество газа дает
сильную реакцию

10. Запуск двигателя на водороде

Двигатель ZICHER Z106P20 был приобретен
для эксперимента на маркетплейсе.
Изначально работал на бензине.
Модификации:
•Удален штатный топливный бак и
воздушный фильтр
•Электролизёр подключен напрямую к
карбюратору
•Установлен огнепреградительный клапан
•Перекрыта подача атмосферного воздуха
Результаты:
•Двигатель запустился с 6 запуска и
стабильно работал на газе Брауна. Это
подтверждает возможность использования
водорода в ДВС

11. Выводы и рекомендации

1.
Гипотеза
подтверждена:
водород
может
заменить
традиционные
виды
топлива,
обладая
необходимыми
характеристиками для альтернативы нефти, газу и углю.
2.
Экологическое преимущество: при использовании водорода не
образуются вредные выбросы, только водяной пар.
3.
Практическое
подтверждение:
успешная
сборка
электролизёра и запуск двигателя на водороде доказали
работоспособность технологии.
4.
Цель достигнута: изучены экологически чистые альтернативы,
методы получения водорода и продемонстрировано его
применение в ДВС.
5.
Перспектива: водородная энергетика имеет потенциал стать
устойчивой и безопасной основой будущей энергетической
системы.