HidroGen 2.0

Introdução

A tecnologia dos geradores de hidrogênio é conhecida desde o início do século XX. Os dirigiveis da primeira metade daquele século eram originalmente preenchidos com muitos metros cúbicos de hidrogênio conseguidos através da eletrólise da água. O hidrogẽnio também está presente no combustível dos foguetes desde o início da corrida espacial. No entanto, não existiu qualquer esforço por parte dos capitalistas para que esta combustível poderoso, três vezes mais potente que a gasolina, fosse utilizado em automóveis e máquinas industriais. Sendo averso a gratuidade decorrente da abundância, os geradores de hidrogênio se tornaram uma tecnologia maldita pela ameaça que representam pela indústria petrolífera e outros setores energéticos do mundo capitalista.

Componentes

Fora o bicos de engate rápido, todos os componentes do HidroGen são facilmente encontráveis em lojas de ferragem e ferro-velhos.

Componentes do hidrolisador

15 Placas de inox

Optamos para que todas as placas de inox tivessem o mesmo desenho; desse modo, mudando apenas o posicionamento das placas na hora da montagem, elas se tornam positivas, negativas ou neutras. Todas elas foram cortadas nesta forma quase octogonal, mantendo uma de das pontas em cada placa. As pontas mantidas receberam furos de 8 mm. Estes furos são funcionais especialmente no caso das três placas que recebem a tensão, uma vez que por eles passará a barras rosqueadas com carga. Todas placas receberam também dois furos em posições verticais para circulação da água e do gás.

Antes da montagem também as chapas de inox precisam ser lixadas para aumentar o contato com a água e facilitar assim o processo de eletrólise.

16 Anéis de borracha 75mm

Os anéis de borracha utilizados servem para encaixe de encanamento padrão de 75 milímetros. Estes anéis não podem estar nem muito rachados, nem muito deformados, caso contrário o líquido e o gás podem vazar pelas reentrâncias. Para evitar possíveis deformações, antes da montagem submergimos nos em anéis em água fervente.

1 Barra rosqueada 3/8 polegadas

15 Porcas de 3/8 polegadas

11 Arruelas de 3/8 polegadas

2 Placas de tecnil (nillon) 10 mm (espessura)

2 Engates rápidos para mangueiras de 8mm

1m de mangueira de alta pressão 8mm

1 Cooler 8x8 de fonte para pc

1 Fonte de notebook de 12 volts

Componentes do borbulhador

O borbulhador serve para separar o HHO (Oxihidrogênio) do vapor de água gerado no processo de hidrólise. Mergulhando o gás na água, grande parte do vapor se condensa em líquido e o gás é liberado emergindo em forma de bolhas na superfície.

1 Casco (parte externa) de filtro de osmose reversa

Como borbulhador utilizamos a parte externa de um filtro de água para osmose reversa. Com uma saída para gás na parte superior, uma entrada de gás e uma saída de água na parte inferior. O casco que utilizamos já possuía na sua parte de baixo dois engates rápidos para mangueira de 5mm. Ele é bem mais resistente a pressão e a mudanças de temperatura que a garrafa pet que estávamos utilizando na versão 1.0. Com o casco do filtro reunimos as funções de borbulhador e reservatório de água numa mesma estrutura assim como em outros modelos que nos serviram de inspiração.

2 Suportes para a parte externa do filtro

Os suportes para filtro vieram junto com o casco. Prendemos estes suportes nas barras rosqueadas, primeiramente com barbante e depois com lacres de plástico que mantiveram o borbulhador fixo em seu lugar, mas permitiram alguma regulagem na altura.

1 Engate rápido para mangueira de 8mm

O engate rápido para mangueira de 8mm utilizado no topo do casco de filtro é idêntico ao utilizado no hidrolisador.

Ferramentas

Alicate
Chave de boca
Chave de fenda
Furadeira
Rosqueador (Macho e Viramacho) para gás

Montagem

Montagem do hidrolisador

Este modelo de hidrolisador nada mais é do que chapas de inox e anéis de borracha, alinhados e intercalados, e prensados entre as chapas de tecnil com a ajuda de segmentos da barra rosqueada, fixados por arruelas e porcas. Dois destes segmentos de barra recebem corrente elétrica positiva, fazendo com que as chapas que estejam em contato com eles se tornem negativas ou positivas dependendo do seu posicionamento. Buscasse através da prensagem que água e o gás circulem no oco formado pelo interior das borrachas e chapas alinhadas.

Existem muitas configurações de disposição das chapas de inox. Nesta versão com 15 chapas de inox, organizamos as chapas da seguinte forma:

+NNNNNN-NNNNNN+

O que significa que há dois polos positivos nas extremidades e um negativo no centro. As chapas neutras foram colocadas em grupos de seis de cada lado formando a resistência, como uma espécie de pilha.

Montagem do Borbulhador

A parte externa do filtro praticamente não precisou de nenhuma modificação a não ser um aumento do furo da parte superior (saída de gás) e rosca. Esta modificação foi feita para permitir a entrada do encaixe rápido para mangueira de 8mm.

Melhorias em relação à versão anterior

No primeiro gerador de hidrogênio (HidroGen 1.0) utilizamos placas de acrílico ao invés de tecnil, o que dificultou bastante a realização dos furos e cortes. Por deformar menos as placas de tecnil permitiram a redução da quantidade de barras rosqueadas, porcas e arruelas, havendo um ganho na resistência da peça e, ao mesmo tempo uma diminuição nos gastos gerais. Com as placas de tecnil prensando as placas de inox e os anéis de borracha não observamos nenhum vazamento de líquido ou de gás.
A saída (de gás) e entrada (de água) ficavam também para o mesmo lado no HG 1.0. Decidimos colocá-las uma de cada lado buscando aperfeiçoar o desenho.
Ainda que o aquecimento seja um sinal importante de perda de energia que não está sendo empregada na hidrólise, o cooler foi adicionado para manter as placas resfriadas.
Adicionamos duas placas neutras, uma de cada lado da pilha na seguinte disposição (+NNNNNN-NNNNNN+), no modelo 1.0 existiam 5 placas neutras de cada lado ou (+NNNNN-NNNNN+). Notamos uma diminuição da temperatura, mas sem grandes melhorias na produção de gás.

Observações para aperfeiçoamento

Ao desmontarmos o hidrolisador para manutenção percebemos que as placas de inox não oxidaram uniformemente, com a disposição (+NNNNNN-NNNNNN+) ainda não encontramos o número certo de placas neutras. É possível que a eletrólise melhore se diminuirmos o número de placas neutras, o que também pode fazer com que tenhamos perda de energia e o hidrolisador passe a esquentar.
Ocorreu oxidação das roscas de engate rápido. Provavelmente o metal reagiu com a soda e a água no processo de eletrólise. Engates rápidos feitos de plástico podem ser a solução.
O reservatório cheio, ou colocado num nível acima do hidrolisador faz com que a corrente puxada aumente e eficiência na produção de gás diminua. Algum tipo de dosador (gotejador) pode ser uma solução para manter o borbulhador/reservatório de água num nível acima do hidrolisador sem grandes complicações. Falta saber que quantidade de líquido precisa entrar conforme a quantidade de gás que passa pela saída, para manter sempre o nível da água e gás meio a meio.
Trocar o acrílico transparente pelo tecnil fosco dificulta ver o nível da água dentro do hidrolisador. Estamos estudando a possibilidade de um visualizador de nível.
A parte externa do filtro tem a entrada de gás e a saída de água praticamente no mesmo nível fazendo com que algumas vezes uma assuma a função da outra. Provavelmente o borbulhador se tornará mais eficiente se a entrada de gás estiver em um nível mais elevado com a mangueira submergindo na água até o fundo da estrutura.

Composição da água

O importante em relação a água a ser utilizada é que ela tenha uma boa condutividade. É possível fazer testes com diferentes misturas de água e catalisadores para descobrir qual delas possui maior condutividade. Até agora testamos água da torneira (com fluor), água trifiltrada, água com bicarbonato de cálcio, água com soda cáustica e água para bateria.

De início descartamos a água da torneira. Ela deve ser evitada uma vez que o fluor diminui a condutividade da água. O bicarbonato de cálcio aumenta a condutibilidade dando um bom indicativo de que talvez a água salgada do mar também tenha uma condutibilidade adequada.

A água filtrada (em filtro de três etapas) com soda cáustica, juntamente com a água destilada para bateria apresentaram até agora o melhor desempenho na geração do hidrogênio.