HHO Brandstofcel uitgelegd: Uitgebreide gids voor beginners

Over HHO Brandstofcel, Er zijn veel leuke projectideeën voor elektronica-enthousiastelingen, en sommigen vereisen een energiebron. Denk aan auto's, high-grade mechanische speelgoed, en drones.

Als je op zoek bent naar een elektriciteitsbron voor dergelijke projecten, ben je hier aan het juiste adres.

De waterstofbrandstofcel is jouw go-to.

Ondanks nadelen is het nog steeds een van de beste elektriciteitsbronnen.

In dit artikel vertellen we je alles over waterstofbrandstofcellen en hoe je een eenvoudig waterstofbrandstofcelcircuit maakt.

Opgesnoren, en laten we leren!

Wat is een brandstofcel?

Een brandstofcel gebruikt de chemische energie van waterstof of andere brandstoffen om schone en efficiënte energie te produceren. Brandstofcellen hebben een breed scala aan potentiële toepassingen. Ze kunnen een wijd scala aan brandstoffen en grondstoffen gebruiken en systemen aandraven zo groot als nutsbedrijven of zo klein als laptops.

Waterstof brandstofcel schema

Een ander perspectief: Brandstofcellen zijn apparaten die elektrochemische reacties van waterstof en zuurstof gebruiken om elektriciteit, water en warmte te creëren – geen verbranding. Tegenwoordig hebben brandstofcellen veel toepassingen zoals het voeden van huizen en bedrijven, kritische faciliteiten zoals ziekenhuizen, datacenters en essentiële winkels draaiende houden.

Brandstofcellen hebben voordelen ten opzichte van traditionele verbrandingstechnologieën, zoals lagere emissies en grotere emissies (sic).

Het beste deel: Omdat HHO brandstofcellen alleen water en warmte emitteren, zijn er geen gevaarlijke emissies zoals koolstofdioxide die in de atmosfeer vrijkomen. Niet alleen zijn brandstofcellen veilig, ze zijn meestal stil tijdens de werking. Waarom? Omdat ze minder bewegende delen hebben dan verbrandingstechnologieën.

Sommige typen brandstofcellen kunnen koolwaterstofbrandstoffen zoals biogas, methanol, aardgas, etc. gebruiken, omdat ze chemie gebruiken om elektriciteit te genereren – in plaats van verbranding. Daarnaast bieden brandstofcellen hogere rendementen dan traditionele energiemethoden zoals verbrandingsmotoren of stoomturbines.

Methanol Brandstofcel

Je kunt nog meer efficiëntie halen door de brandstofcel te combineren met een warmte-kracht systeem dat afvalwarmte gebruikt voor koeling of verwarming.

Daarnaast zijn brandstofcellen schaalbaar. Je kunt individuele brandstofcellen koppelen om stacks te maken, en deze stacks combineren tot grotere systemen. Brandstofcelsystemen variëren in grootte en vermogen, van multi-megawatt installaties tot vervangers voor elektrische voertuigen.

Hoe werkt waterstofbrandstof?

Zoals gezegd, genereren brandstofcellen elektriciteit via een chemische reactie. Dit gebeurt via electrodes en een elektrolytmembraan. Elke brandstofcel heeft twee electrodes: een positieve kathode en een negatieve anode.

Elektroden

De elektrochemische reactie die elektriciteit genereert vindt plaats op deze electrodes, met een elektrolytmembraan die geladen deeltjes tussen de electrodes transporteert. Er is een katalysator die de reacties versnelt.

Waterstof is de primaire brandstof in een HHO brandstofcel. Zuurstof is ook vereist. We kunnen de werking samenvatten in vier processen:

• Eerst gaan waterstofatomen via de anode binnen, zuurstof via de kathode
• De anode splitst waterstofatomen in protonen en elektronen
• Positief geladen protonen bewegen naar de kathode via het elektrolytmembraan. Negatief geladen elektronen nemen een andere route via het circuit om elektriciteit te creëren.
• Nadat elektronen door het circuit en elektrolytmembraan zijn gegaan, ontmoeten ze de protonen bij de kathode en combineren met zuurstof tot water en warmte als bijproducten.

Let op: het zuurstofatoom is niet essentieel in dit proces.

Waterstof en Zuurstof

Enkele brandstofcellen produceren geen grote hoeveelheden elektriciteit. Je kunt ze in stacks rangschikken om voldoende vermogen te genereren.

Brandstofcellen lijken op batterijen, maar in tegenstelling tot batterijen hoeven ze niet opgeladen te worden of lopen ze niet leeg. Je kunt continu elektriciteit genereren zolang je de brandstofbron (waterstof of andere koolwaterstoffen) toevoert, wat het een van de beste hernieuwbare energiebronnen maakt.

Batterijen

Hoe maak je een HHO brandstofcelcircuit

Hier leren we hoe je een eenvoudig HHO brandstofcelcircuit maakt. Volgens een theorie van Stanley Meyer zijn er manieren om HHO-gas efficiënter te genereren. Het doel: zoveel mogelijk HHO-gas produceren zonder meer stroom te verbruiken. Ook het gas ontbranden en het resultaat gebruiken voor de gewenste mechanische actie. Je kunt water in grote hoeveelheden waterstofgas omzetten met minimale stroom met het volgende eenvoudige circuit.

HHO Brandstof Circuit diagram

Circuitbeschrijving

Een CDI-transformator is de meest directe optie voor het genereren van hoge spanningen, zoals in het diagram. Dit is een CDI-circuit dat HHO-gas met maximale efficiëntie ontwikkelt.

We verdelen dit circuit in drie primaire fasen: de IC astabiele, optriggertransformator en capacitieve ontladingsfasen met de CGI-transformator uit een automobile.

Wanneer je de voeding inschakelt, begint de IC 555 te oscilleren en genereert een corresponderende frequentie op pin 3. Het schakelt de aangesloten transistor. Deze transistor (met optriggertransformator) begint energie over te dragen naar de primaire wikkeling op de toegepaste frequentie. De primaire wikkeling wordt correct opgetild tot 220 V over de secundaire wikkeling.

Deze opgetild 220 V spanning voedt de CDI-spanning. Eerst wordt het opgeslagen in een condensator. Zodra de condensatorspanning de ingestelde drempelwaarde bereikt, gebruikt het een schakel-SCR-circuit om de spanning over de primaire wikkeling van de CDI te vuren.

De CDI-spoel verhoogt de 220 V tot een enorme 20.000 volt of meer en leidt het uit via de hoge-spanningskabel.

De 100k potentiometer aan de IC 555 regelt het timing van de condensatorontlading en bepaalt hoeveel stroom de uitgang van de CDI-transformator ontvangt.

Ten slotte wordt de uitgang van de CDI-spoel naar het water overgebracht voor het elektrolyseproces en HHO-generatie.

Hier is een eenvoudige opstelling voor het bovenstaande proces:

HHO Brandstof Circuit Opstelling

Opstelling

In het diagram zien we twee vaten (kunststof vaten). Het vat links bevat twee holle parallelle roestvrije buizen en twee roestvrije staven binnenin de holle buis. Volg deze stappen:

Stap 1

Verbind de twee buizen en staven elektrisch. Zorg dat de buizen en staven elkaar niet raken. Deze staven en buizen dienen als electrodes in het met water gevulde vat.

Stap 2

Neem het deksel van het eerste vat en installeer twee terminalen om de electrodes te integreren met het hoge-spanningsgeneratorcircuit. Wanneer je deze hoge spanning inschakelt, elektrolyseert het snel het water tussen de interne wanden van de buizen en de staven, en zet het om in HHO-gas.

Stap 3

Stel je tweede vat (verzamelvat) in en vul het met water. Dit is belangrijk omdat het water je toelaat het gas in de kamer te laten bubbelen wanneer het opgesogen wordt en gebruikt door het externe verbrandingssysteem. Het voorkomt ook ongelukkige brand of explosies in het verzamelvat.

Stap 4

Installeer een verbindingsbuis om het vat met de electrodes te verbinden met het andere met water gevulde vat rechts. Deze buis stroomt de elektronenstroom tussen de twee boten.

Stap 5

Test de opstelling. Je zou hoge hoeveelheden efficiënt HHO-gas moeten genereren en een output produceren die 200 keer hoger is dan de vermogen die je verbruikte om het te laten gebeuren.

Voordelen van brandstofceltechnologie

Waterstofbrandstofceltechnologie heeft veel voordeel die het een van de beste opties voor energieopwekking maken. Voordelen:

• Duurzaamheid
• Lage/nul emissies
• Brandstofefficiëntie
• Betrouwbaarheid
• Energiezekerheid
• Stille werking
• Schaalbaarheid (brandstofcel stacks)
• Hoge rendementen

Waterstof

Nadelen

Ondanks veel voordelen en toepassingen, heeft HHO brandstofceltechnologie enkele nadelen:

• Hoge kosten

Hoewel waterstofbrandstofcellen goedkoper in onderhoud zijn, is de aanschaf duur. De kosten zijn hoog omdat de dure platina-katalysator een van de hoofdcomponenten is. Er wordt gewerkt aan een niet-platina oplossing.

• Het duurt lang om waterstof te winnen voor brandstofcelgebruik
• De ontvlambaarheid van waterstof vormt een ernstig veiligheidsrisico

Conclusie

Er is een breed scala aan brandstofceltoepassingen, van energievoorziening tot voertuigen zoals auto's, treinen en bussen. Brandstofcellen fungeren als elektriciteitsbron voor diverse industriële, residentiële en commerciële toepassingen.

Voertuigen

Er zijn ook verschillende typen brandstofcellen met andere prestaties: alkaline brandstofcellen, vast oxide brandstofcellen, reversibele brandstofcellen, en anderen.

Omdat waterstofbrandstofcellen waterstof- en zuurstofchemische reacties gebruiken, is er geen behoefte aan vloeibare brandstoffen zoals diesel of fossiele brandstoffen om elektrisch vermogen te creëren. Zonne-energie is ook niet nodig.

Daarnaast is brandstofcelvermogen een draagbare energiebron. Een brandstofcel weegt minder dan 10 kg maar levert tot 5 kW vermogen.

Dit was het artikel. Heb je vragen? Neem contact op, we helpen je graag.