топливный элемент

[андрей45]

добрый вечер

мне стало интересно кто небуть пыталься сделать тэ(топливный элемент) без платины на спирте(этиловом)

если да то интересны результаты.

а так же есть статья из журнала:

 

ПОЛ-ЛИТРА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

 

Напомним вкратце, как работает топливный элемент или, как его еще называют, электрохимический генератор.

 

В принципе — это гальванический элемент. Но в отличие от батареек и аккумуляторов в топливном элементе активные вещества хранятся отдельно. Они подаются на электроды постепенно, по мере использования.

 

На топливном, отрицательном электроде окисляется («горит») природное топливо или какое-нибудь вещество, которое легко получить из природного топлива. Оно может быть газообразным (окись углерода, водород) или жидким (например, спирты). А на положительном электроде топливного элемента обычно реагирует кислород.

 

Как видите, принцип действия прост. Однако воплотить его в реальной конструкции значительно труднее. Предстоит решить немало сложных задач, прежде чем будут созданы надежные и мощные топливные элементы.

 

* О топливных элементах рассказывается в статье Ю. Б. Васильева («Химия и Жизнь», 1966, № 4).

 

А вот сделать действующий макет топливного элемента малой мощности можно даже в школьной химической лаборатории.

Для этого потребуются несколько кусков оргстекла (плексигласа), старый противогаз, щелочь и... бутылка водки. Не удивляйтесь: водка — это водный раствор этилового спирта, отличного «горючего» для топливного элемента.

 

Прежде всего сделайте корпус топливного элемента — коробочку, которая показана на рисунке. Лучше всего сделать корпус из оргстекла. Наружные стенки должны быть толстыми (примерно по 5 мм), а внутч ренние перегородки можно сделать потоньч ше (около 3 мм). Корпус из оргстекла мож« но склеить из отдельных пластинок таким' клеем: на 100 мл дихлорэтана или хлороформа 5—6 г стружки оргстекла (ОСТОРОЖНО! РАБОТАТЬ ПОД ТЯГОЙ!). Можно сделать корпус и из других материалов. Важно только, чтобы он не протекал и не проводил электричества.

В одной из наружних стенок просверлите отверстие, в которое через резиновую пробку введите стеклянную сливную трубку. На внутренних перегородках насверлите по нескольку отверстий диаметром 5—6 мм (расстояние между отверстиями также 5—6 мм).

 

Наиболее активные металлы находятся в нижнем левом углу периодической системы; наиболее активные металлоиды — в правом верхнем углу. Способность отдавать электроны растет по мере уменьшения числа валентных электронов и увеличения общего числа электронных слоев; поэтому металлические свойства элементов усиливаются справа налево и сверху вниз. В центре таблицы находятся элементы, способные проявлять как металлические, так и металлоидные свойства.

 

Теперь посмотрите на соседний рисунок. На нем показан готовый элемент. Вот в какой последовательности его нужно делать.

В отделения II и IV (между первой и второй, третьей и четвертой перегородками) насыпьте активированный уголь из старого противогаза. Это — электроды. Чтобы крупинки угпя не высыпались через отверстия, предварительно положите на перегородки куски капроновой ткани (можно взять старые чупки].

 

В камере I будет циркулировать топливо, в камере V должен быть воздух — поставщик кислорода. Между электродами должен быть, конечно, электролит. Чтобы электролит не просачивался в воздушную камеру, уголь для воздушного электрода (в камере IV| перед засыпкой пропитайте раствором 2 г парафина в половине стакана бензина. Такой пропитанный электрод не пропускает жидкость и свободно пропускает газ.

На спой активированного угпя положите медные планки с припаянными проводами и осторожно вдавите их. Через планки ток будет отводиться от электродов.

 

Элемент готов, но его нужно еще зарядить. Вот как готовится топливо. Разбавьте водку водой (на 0,5 п водки 0,5 л воды). В полученной смеси растворите 300—350 г едкого капи (ОСТОРОЖНО!). Электролит приготовить еще проще: 60—70 г едкого кали растворить в 200 мл воды.

 

РАБОТАЙТЕ СО ЩЕЛОЧЬЮ В РЕЗИНОВЫХ ПЕРЧАТКАХ И ОЧКАХ. ПОМНИТЕ, ЧТО ПОПАДАНИЕ ЩЕЛОЧИ НА КОЖУ, И, ОСОБЕННО, В ГЛАЗА ОЧЕНЬ ОПАСНО.

 

Теперь топливный элемент можно испытать. Одновременно напейте в корпус топливо (в камеру I) и электролит (в камеру III). Вольтметр, присоединенный к электродам, покажет напряжение 0,7—0,9 вольт.

 

Чтобы элемент проработал некоторое время, использованное топливо нужно отводить, а свежее — постоянно подливать. Свежее топливо подается из бутылки через резиновую трубку (как показано на рисунке). Скорость подачи можно регулировать, сжимая трубку. Использованное топливо спивается в стакан.

 

Отсоедините вольтметр и соберите цепь с ключом, миллиамперметром и реостатом с сопротивлением около 1000 ом (если нет реостата, можно взять радиосопротивление). Замкните кпюч — стрелка миллиамперметра отклонится. Уменьшая сопротивление цепи, понаблюдайте за величиной тока.

 

К сожалению, мощность элемента невелика. Чтобы загорелась лампочка для карманного фонарика или завертелся ротор микродвигателя, нужно соединить последовательно два таких элемента.

Какие же реакции идут на электродах нашего элемента? На левом электроде окисляется топливо: молекула спирта теряет два электрона и превращается в молекулу уксусного альдегида:

С„Н5ОН — 2е- > СН3СН0 + 2H

А на правом электроде, воздушном, расходуется кислород воздуха:

02 + 2Н,0 + 4е -> 40Н-

Наш топливный элемент имеет очень малую мощность и работает сравнительно недолго. А как сделать мощную батарею элементов с длительным сроком службы!

Над этим и работают ученые и инженеры во многих странах мира.

 

А теперь мои наработки я проверил практическим методом работоспособность так взял воду каустическую соду(хрень для удаления засоров в раковинах она там в гранулах когда разводил греласьпришлось остужать чтоб мой полипропиленовы стаканчик не растаял.

далее взял 2 одинаковых электрода макнул в смесь воды и NAOH и С2H5OH ничего не произошло далее заметил что когда мнимый катод вытягиваю и обратно погружаю появляеться электричество а затем понял что на него надо воздух проделал тоже самое с другим электродом произошло тоже самое только поменялась полярность

если они не наврали в статье про напряжение 0.8 в то можно сделать 5 ячеек соединить последовательно и получить 4 в хотя какой будет ток неизвестно.

Из этого следует что можно собрать такое чудо например для зарядки телефона и оно будет иметь не такие уж и большие габариты а расходники будут только постоянно C2H5OH а изретка NaOH.

кому интересно или кто может чего подсказать присоединяйтесь.

[mypucm]

Этанольный и метанольный топливные элементы давно находятся в стадии разработки, и очень активной. К сожалению, выхода на практику пока нет.

[андрей45]

так вот вариант сделать модель я уже все прикупил осталось только сделать катод чтоб пропускал кислород но не пропускал жидкость там есть описание как сделать но мне кажеться то будет не настолько и долго работать

я думал мож какую такую ткань с тем методом использовать

и площадь электродов надо будет делать максимально большой т.к. я не намерен использовать платину в виде катализатора максимум это или оксид меди или никель

Изменено 16 Июня, 2012 в 08:00 пользователем андрей45

[андрей45]

сделал первый пробный аппарат на спирте получил 0.1 В при силе тока 0.8 мА

маловато зато на неё не подаеться воздух вместо этого катод расположен немного выше уровня жидкости

катод и анод сделал из одного метала походу алюминия

если подавать сильно много спирта напряжение падает

из этого следует что поедаеться не катод и анод а спирт

[Stenli2012]

Большой проблемой является использование топлива. Какое оно должно быть и из чего, чтобы не нарушать природный баланс.

Самым выгодным биотопливом на сегодняшний день являются пеллеты. Пеллеты - особые топливные гранулы, которые прекрасно заменяют такие устаревшие виды топлива, как уголь, торф. Есть уникальные технологии и уникальное оборудование, которые позволяют изготавливать пеллеты. Здесь Вы сможете ознакомиться с методами изготовления пеллет и предлагаемым оборудованием.

Совершенная и уникальная технология позволит не только сэкономить достаточно много денежных средств, но и позволит сократить выброс вредных веществ в атмосферу, что в последнее время стало наиболее актуальной проблемой.

[aversun]

Пеллеты - особые топливные гранулы, которые прекрасно заменяют такие устаревшие виды

Так это уже давно изобретено

http://readr.ru/otto-frish-ob-effektivnosti-ispolzovaniya-ugolnih-stanciy.html

[elektrum]

Водородный топливный элемент:

 

http://scsiexplorer.com.ua/index.php/novie-razrabotki/energetika/882-vodorodnyj-toplivnyj-element.html