Отметим еще одну важную особенность схемы Мейера: коаксиальные электроды. В схемах с плоскими электродами создаются другие условия для диссоциации воды. Цилиндрически или полусферические электроды, уже за счет оптимальной пространственной структуры электрического поля, обеспечивают высокую эффективность. Такие электролизеры или нагреватели воды работают в условиях объемного резонатора среды, в котором могут создаваться стоячие волны. Как писал Мейер, молекула воды в таких условиях «растягивается и колышется», а затем, распадается на атомы (газ).
Другой вариант: резонансный нагреватель воды Питера Дэви (Peter Davy), который был изобретен еще в 1944 году. Эффективность нагревателя достигает 2000 %. Автор не профессионал в электротехнике, он саксофонист. На фото рис. 219 показана схема и фотография нагревателя Дэви. Его теория основана на представлениях автора о звуковых резонансах. Питер Дэви демонстрировал свое изобретение на конференции в 2008 году, когда ему было 92 года. Фаза подключается на центральный электрод, ноль – на внешний. Используется обычная частота 50 Гц сети переменного тока, расстояние между электродами 2–4 мм регулируется изоляционной шайбой, устанавливаемой между электродами на оси, для настройки по минимуму потребления тока.
Рис. 219. Высокоэффективный нагреватель Питера Дэви
Данное изобретение Питера Дэви не относится к источникам энергии, или способам получения водорода, это «кипятильник», но мы можем себе представить его применение в промышленном масштабе для получения пара высокого давления из воды, который затем может вращать турбины электрогенераторов. При эффективности 20 к 1, этот простой метод позволяет создать автономный режим даже на примитивной паровой машине с электрогенератором.
Проверка в моей лаборатории была сделана на минимальном уровне затрат: два полусферических электрода от звонков старых телефонных аппаратов, разного размера. Измерялись затраты электроэнергии и теплопроизводительность. Получена эффективность около 400 %, не считая выделение газа.
Рассмотрим еще один пример: низкоамперный электролизер, патент России № 2227817, автор Профессор Филипп Михайлович Канарев, Краснодар. Фактически, устройство Канарева использует напряжение всего в 60 милливольт при силе тока 20 миллиампер. Отметим, что в лабораторных моделях электролизера Канарева также применяются конические и цилиндрические стальные электроды, как и в схеме Мейера. Ячейка низкоамперного электролизера представляет собой конденсатор, который заряжается при низком напряжении 1,5–2 Вольта, но при силе тока, значительно большей, чем 20 миллиампер. Затем, он постепенно разряжается под действием происходящих в нем электролитических процессов. В это время устройство потребляет очень мало энергии. Затраты энергии на получение водорода из воды, при низкоамперном электролизе Канарева, практически уменьшаются в 12 раз, а теоретически, могут быть снижены в 2000 раз (до 2 Ватт в час на производство одного кубометра водорода вместо обычных 4 кВт/час).
Другой простой способ эффективного получения горючей смеси газов из воды путем электролиза заключается в использовании специальных материалов электродов, между которыми в воде создана электрическая дуга. Фактически, это электрохимический процесс, идущий с выделением тепла за счет сгорания (расхода) материала, из которого изготовлены электроды. Большое практическое применение получили системы с угольными электродами, между которыми зажигается дуга. При работе, в большом количестве, и с минимальными затратами электроэнергии, образуются сгораемые газы СО и водород, но при этом происходит постепенный расход самих угольных электродов. Преимущество в том, что на выходе электролизера, в данном случае, нет гремучего газа, поэтому опасность взрыва уменьшается. Применение данной технологии, в настоящее время, производится изобретателями в частном порядке, для модернизации разнообразной техники, от газонокосилки до трактора и грузовиков, водители которых всеми методами снижают расходы на топливо (бензин и солярку).
В одном из вариантов такой конструкции, вместо угольного электрода применяется алюминиевый электрод (провод) с постоянной автоматической подачей его в область сгорания. Образуемый оксид алюминия периодически надо удалять из реактора.
Рассмотрим основы конструирования автономных электрогенераторов на базе стандартных двигателей внутреннего сгорания и электролизера. Важным условием безопасности таких систем является использование односторонних клапанов в газопроводах, а также хотя бы одной промежуточной емкости с какой-либо бензолосодержащей жидкостью (бензол, ацетон, спирт и т. п.), необходимой для того, чтобы пропускаемый через нее гремучий газ стал невзрывоопасным. В зависимости от типа жидкости, находящейся в данной промежуточной емкости, снижается температура горения газа. Схема подготовки водно-газовой смеси показана на рис. 220.
В двигатель подается вода, в распыленном виде (через форсунку), смешанная с воздухом и гремучим газом. Гремучий газ с выхода электролизера, должен пройти через клапан, а затем через распылитель аэратора на дне емкости с бензольной жидкостью. Мелкодисперсная распыленная вода, в сочетании с водородно-кислородной смесью, является отличным экологически чистым возобновляемым топливом.
Распыление воды (на рис. 220 не показано) может производиться различным способом, нагревом (горячий пар) или ультразвуковым излучателем, которые используются при создании холодного тумана в системах поддержания влажности помещений. Такая воднотопливная смесь может гореть не только в двигателе внутреннего сгорания, но и в любой котельной, а также использоваться на топливных электростанциях вместо солярки. Перспективы интересные: представьте себе, что все автономные электрогенераторы, силовые установки судов и мощные двигатели грузовиков, работающие сейчас на топливе могут быть модернизированы для работы на воде. Теоретических препятствий для этого нет. В таком случае, рынок автономных источников энергии ждут большие позитивные изменения.
Останавливают внедрение незнание технологии высокоэффективного резонансного электролиза, например, методов Мейера, а также сомнения по последствиям применения водно-топливной смеси для двигателей внутреннего сгорания (ржавчина, коэффициент детонации и т. п.) Все это требует практического изучения. В котельных меньше проблем с внедрением водно-топливных технологий, кроме трудностей с получением разрешения РОСТЕХНАДЗОРА на эксплуатацию таких энергосистем.
Предложенные методы получения дешевого водорода из воды можно будет использовать для создания промышленных электролизеров, которые найдут применение в будущей водородной энергетике. Очевидно, что на базе эффективных электролизеров, сжигая полученный газ в двигателе внутреннего сгорания или в газотурбинном приводе электрогенератора, представляется возможным создание электростанций любой мощности, а также транспорта, работающего на обычной воде.
Кстати, в Сочи начата программа по переводу всего городского транспорта на водород, а также строится водородная газотурбинная электростанция. В настоящее время, по проекту планируется привозной водород, но в будущем, его можно вырабатывать на месте из воды, используя для этого новые технологии, и затрачивая примерно 5 % электрической мощности, генерируемой электростанцией, на разложение воды в газ.
В некоторых частных случаях, такое применение воды в роли топлива уже началось. Американская компания GreenHomeHeaters продает технологию изготовления котельных для домашнего использования, работающих на воде. В данном случае, система не автономная, так как электролизер требует наличия внешнего источника электроэнергии. Смысл применить данную технологию есть, поскольку практические результаты ее внедрения говорят о том, что 400 Ватт электроэнергии дает возможность обогреть такой «водородной котельной» помещение площадью 100 квадратных метров. Экономия примерно в 10 раз, так как, обычно, для такого помещения требуется использовать нагреватель мощностью 5 кВт.