Электролизер Стэнли Мейера. Практические эксперименты.
Бог, конечно, обделил меня образованием инженера электронщика, но два провода я скручу, лучше всякого академика.
А ссылка на книгу "Электролиз воды", которую Вы обязательно должны прочитать, если собираетесь заниматься получением водорода, находится на этой странице.
Ячейка Шмаера.
Посмотрите что происходит вокруг. Все только и говорят о ячейке Шмаера. Беспрецедентный выход по газу ННО, минимальные потери, максимальный КПД, который нет даже смысла считать. Изобретено, наконец то. Американец, в своем гараже, изобрел принципиально новую водородную ячейку. Корреспонденты валят стаями. На все можно посмотреть и потрогать руками. Восемь патентов одобренных в США. Пора потеснить нефтяных магнатов. Будет полная независимость от нефти. И так далее.
Но это лирика. А мы физики. Нам важна суть, которая заключается в том, что если электролизер запитать не постоянным током, который мы можем взять от автомобильной батареи, а пульсирующим, то процесс начинает идти с бешенной эффективностью. Весь вопрос – подобрать правильную частоту, которую условно назовем, резонансной частотой ячейки. При совпадении этой частоты и резонансной частоты молекулы воды, последняя распадается на атомы, которые превращаются в газы водород и кислород.
Очевидец, корреспондент одной газеты, присутствующий на одной из демонстраций изобретения, написал так: «... и в момент, когда резонансные частоты совпали, вода превратилась в ННО и моментально заполнила помещение лаборатории».
К тому времени я уже сделал ячейки электролизера и закончил испытания на постоянном токе. Одна проблема. Ограниченный выход по водороду и невозможность плавно регулировать производительность ячеек. Понятно, что для того, что бы менять производительность надо регулировать ток через ячейки. При токе 30 Ампер применить аналоговую регулировку, типа той, что стоит в регуляторе вентилятора обдува лобового стекла, не представляется возможным. Это работает при токе 10 Ампер и хорошем радиаторе, конечно. Но тут ток колеблется от 15 до 60 Ампер. Единственное, что приходит в голову, это широтно импульсная модуляция. То есть включать и выключать ячейку много раз в секунду. Ключевой транзистор будет перебывать в двух состояниях – включено и выключено. В обоих состояниях он мощности не рассеивает и греться не будет, теоретически. Благо, что ячейке все равно. У нее время выбега, то есть время с момента подключения тока до момента когда она начинает вырабатывать расчетное количество водорода – от 5 до 10 секунд.
В общем, мою логику Вы поняли. Применить широтно – импульсную модуляцию, которой безразлично какая частота, а важно только отношение между «включено – выключено». А по ходу, сыграть на частоте, подобрать частоту резонанса и увеличить выход по ННО.
Сказано – сделано. Задающий генератор на ЛА7 или ЛА3, формирователь на таймере 555, на выходе 819Г с обратным диодом, на всякий случай. Все, кроме диода, «слизано» с Интернета. Компьютерный блок питания на 12 Вольт, лампочка вместо электролизера межу +12 и коллектором 819, эмиттер на земле. Вот оно счастье. Яркость свечения лампочки можно менять в широких пределах, 10 Ампер, транзистор холодный.
Первая проблема возникла, когда вместо лампочки я включил ячейку электролизера. При подключении моей схемы к компьютерному блоку питания, последний отрубался (входил в защиту) сразу после подключения. Добавка электролитического конденсатора, 4700 мкф. на 25 Вольт, плюс 2,2 мкф, плюс 0,1 мкф керамика – не помогли. Компьютерный блок питания как чувствовал. Или просто не хотел участвовать в эксперименте. Пришлось принести с балкона автомобильный аккумулятор, и как в старые времена, подключать зарядное устройство.
Дальше было веселее. 819 сгорел как предохранитель, на первом же импульсе. Заменяем транзистор, добавляем защиту по току - резистор 0,1 Ом, в эмиттер. Нет фронтов, транзистор греется. Уменьшаем резистор до 0,03 Ом, с него на базу 315-го, коллектор – эмиттер шунтирует базу – эмиттер силового транзистора. Транзистор греется, но можно работать.
Отлично. Запускаем схему, увеличиваем ток, наблюдаем за бульбашками. Через короткое время взрывается электролитический конденсатор 2200 мкф, который стоял на входе, параллельно аккумулятору. Грохот, серпантин, короче - микро Новый Год на базе остатков электролитического конденсатора. Замена конденсатора на более серьезный, запуск схемы. Выясняется, что электролитический конденсатор греется больше чем силовой транзистор. Почти устраняем навешиванием неполярных конденсаторов и керамики.
Дальше выясняется, что из всех измерительных приборов, на частотах больше 50 кГц, можно доверять только осциллографу и частотомеру. Тестер Ц43.. показывает напряжение на батарее от – до +25 Вольт. Цифровые мультиметры – еще веселее.
Нет проблем. Запускаем электролизер, наблюдаем, меняем частоту и скважность. Эффекта нет. Точнее электролиз идет, но пузырьки очень мелкие. Нет даже смысла измерять производительность.
Что то не то. Возвращаемся к патенту, схемам и находим, что дело в индуктивности, которая включена последовательно с электролизером. В ней вся соль проекта. Именно из за нее возникает резонанс. Слона мы, конечно, не приметили.
Повторять катушку в точности как у автора, понятное дело, никто не собирался. Может у автора и не было коллекции трансформаторов на 50, 60 и 400 Герц, а у меня есть. Дальше – комбинация обмоток, электролизер, ключевой транзистор, аккумулятор.
Тут дело пошло повеселее. Обмотки трансформаторов, частоты, изменения. Но по всему получалось, что на постоянном токе - не хуже. Никак не удавалось сделать больше. Замена транзистора на высокочастотный «вертолет», система согласования и генератор до 400 МГц, ровным счетом ничего не изменили. И стали мучать меня «смутные сомнения».
Лирическое отступление. Давным давно, когда наши папы были маленькими, все было по другому. Нет, трава не была зеленее, а яблоки слаще. Просто транзисторы были П, МП, ГТ и очень хорошие – КТ. Последние стоили в магазине от 80-ти копеек. В то время, наша страна готовилась к прыжку в цифровое будущее, в виде 155-й логики. Но, как всегда, произошла маленькая нестыковка. Микросхемы требовали стабилизированных 5-ти вольт, а стандартные трансформаторы выпускались только на 6,3 и 12,6 вольт. Тогда был придуман простой трюк с ключевым транзистором и дросселем. Суть очень простая. Нагрузка, в данном случае цифровая микросхема, подключалась через дроссель и ключевой транзистор к любому источнику постоянного напряжения, хоть 100 вольт. Транзистор открывался, «накачивал» дроссель и следил за напряжением в нагрузке. Как только напряжение перевышало 5 вольт, транзистор закрывался. После этого дроссель продолжал отдавать ток в нагрузку. Как только напряжение на выходе дросселя падало ниже определенного уровня, транзистор открывался и цикл продолжался снова. И это называлось «ключевой стабилизатор напряжения». Но мы отвлеклись.
Так вот. При детальном рассмотрении схема Шмаера работала по подобному принципу. То же индуктивность, тот же ключевой транзистор, только без обратной связи по напряжению. Такое должно было сработать только в случае если электрическая емкость электролизера очень большая и внутреннее сопротивление очень маленькое. То есть, он не должен сопротивляться переменному току или импульсному. Тогда, действительно удается накопить энергию в катушке, и после, расходовать на нужды электролиза.
И тут настало время измерить электрическую емкость электролизера. Не буду описывать технологию, но емкость моего электролизера оказалась от 100 до 1000 микроФарад в зависимости от температуры, концентрации электролита и поляризации (напряжения на пластинах). Представляете мое удивление.
На этом я мог бы поставить точку, но все оборудование смонтировано и хотелось чуда. Как то неудобно было «проколоться» на такой простоте. И я сделал серию чистых экспериментов. Для этого я, последовательно с электролизером, включил автомобильную лампочку, которую применяют для дальнего света фар. Яркость свечения пропорциональна току через лампу. Фоторезистор и тестер измеряющий сопротивление. Методика экспериментов следующая: включаем электролизер, ищем магическую частоту, меряем выход газа и измеряем сопротивление фоторезистора. После этого переключаемся на постоянный ток, добиваемся такого же свечения лампы, и измеряем выход газа.
Результат неутешительный. На переменном токе результат получался лучше, но разница оказалась в количестве водяного пара. На переменном токе получается больше водяного пара, а на постоянном - кислорода и водорода.
Вы, конечно, можете скептически намекнуть, что измерить количество водяного пара не так просто. Это так. Но точно измерять и не надо. Достаточно собрать выделившийся газ в пластиковые бутылки, закрыть и положить в морозилку. Их, даже, можно не подписывать. Бутылка с газом, который получен на переменном токе, всегда сплющится больше, чем с газом полученном на постоянном токе. Вот такая простая «кухня».
На этом закончились все эксперименты. К счастью, это расставило все на свои места. Понятно почему сгорели транзисторы и не удалось достичь резонанса.
Скажите, Вы и в правду думаете, что сможете качнуть 100 микроФарадную емкость и достичь резонанса на частоте «Икс»? Я бы не взялся. Конечно, можно попробовать превратить электролизер в высокочастотную антенну и заставить ее резонировать. Но тогда не нужна вся эта «кухня» с индуктивностями и ключевыми транзисторами.
И последнее. Мы умные люди. Некоторые из нас пишут ученые статьи, а некоторые их, даже, читают. Допустим, Вы потратите пол жизни на то, что бы найти резонанс, раскачать молекулу воды и разделить ее на атомы водорода и кислорода. Но где гарантия, что эти атомы не сложатся обратно, в молекулу воды. Почему они должны перейти в более невыгодное энергетическое состояние в виде газов водорода и кислорода?
Исключительно мое мнение, такое: «Пацаны ... Не делайте этого ... Она не работает ... » (по крайней мере в том виде, в котором она описана автором патента).
Дальше, если есть время и хочется поднять настроение, то о том, как проходят обсуждения ячейки Шмаера (почти на всех форумах), Вы можете прочитать здесь : )
Другие электролизеры.
1. Электролизеры по материалам журнала "Моделист-Конструктор" и "Эффект-80".
2. Ячейка Маера.
3. Искровой метод.
_