Elektrolitički plin

HHO generator za dobivanje HHO plina koji se koristi za ubrizgavanje u standardne motore s unutarnjim sagorijevanjem (benzinske i dizelske), što dovodi do poboljšanog izgaranja goriva i čišćeg ispuha.

Plamenik za obradu i taljenje metala koji koristi HHO plin.

HHO plin ili 2HO plin (eng. oxyhydrogen) predstavlja mješavinu vodika (H₂) i kisika (O₂) uobičajeno u molarnom omjeru 2:1 kao kod vode. Ovakva smjesa plinova uobičajeno se koristi kod plamenika za obradu i taljenje metala. U slučaju zapaljenja pri standardnoj temperaturi i tlaku ovaj plin gori, oslobađajući pri tome vodenu paru i energiju u iznosu od 241,8 kJ za svaki utrošeni mol H₂, te prilikom zapaljenja dolazi do oslobađanja zvuka, te se stoga HHO plin zove i plin praskavac. Ovakvu smjesu plinova jednostavno je i relativno lako dobiti elektrolizom vode, gdje posredstvom električne struje dolazi do razdvajanja vodenih molekula na molekule kisika i vodika.

Pri tome je u skladu sa zakonom očuvanja energije ("suma svih oblika energije u zatvorenom prostoru je konstantna"), energija uložena u elektrolizu vode je uvijek veća od dobivene energije izgaranjem. Yull Brown, bugarski izumitelj koji je emigrirao u Australiju, razvio je 1970-tih tehnologiju proizvodnje (elektrolize) navedene plinovite smjese i njenog ubrizgavanja u standardne motore s unutarnjim sagorijevanjem (benzinske i dizelske), što je dovodilo do poboljšanog izgaranja goriva i čišćeg ispuha. U doba niskih cijena nafte, slabe ekološke svijesti i neinformiranosti o posljedicama globalnog zatopljenja, ova ideja (patent) nije dobila širu potporu javnosti niti poslovnih krugova, čak je proglašena prevarom. Velikim porastom cijena nafte u posljednjih nekoliko godina, HHO generatori, temeljeni na opisanom načinu rada, dolaze u središte interesa kao moguće rješenje za smanjenje potrošnje goriva kod konvencionalnih automobila s motorima na unutrašnje sagorijevanje.

Svojstva

Voda H₂O je stabilna molekula koja ne gori, ali kada se djelovanjem elektrolize podijeli na vodik i kisik dobiva se goriva smjesa plinova koja oslobađa energiju. U procesu elektrolize razbija se veza kisika s vodikom, a kako kisiku nedostaju dva vanjka valentna elektrona potrebna energija elektrolize će biti velika. Električna energija koja se mora upotrijebiti za elektrolizu vode je veća od energije koja se dobije izgaranjem u motoru, te se prilikom izgaranja oslobađa i toplinska energija koja je neupotrebljiva za pokretanje motora. Ako se kao izvor električne energije koriste obnovljivi izvori energije kao što su fotonaponski ploče, onda se cijeli krug pretvorbe vode u gorivi plin može promatrati kao dobar izvor obnovljivog plinskog goriva. Vodik ima svojstvo da ulazi u kristalnu rešetku metala, te smanjuje mehanička svojstva metala (vodikova krhkost ili hladne vodikove pukotine) i povećava nakon određenog perioda vjerojatnost loma metala. Zbog ovih svojstava HHO generatori se mogu koristiti samo u mješavini s postojećim gorivom ili prirodnim plinom da poboljšaju izgaranje i povećaju snagu postojećih motora.

HHO plin će gorjeti nakon što dosegne svoju točku samozapaljenja, koja je kod standardnog tlaka i temperature oko 570 °C. Minimalna energija da se zapali smjesa HHO plina s iskrom je oko 20 μJ. Kod standardnog tlaka i temperature, HHO plin može gorjeti kada je prisustvo vodika po obujmu od 4% do 95%. Kada gori HHO plin oslobađa energiju od 241,8 kJ (donja ogrjevna vrijednost) za svaki mol vodika H₂ koji izgori. Adijabatska temperatura izgaranja ili temperatura plamena je različita, ali maksimalna vrijednost koja se može postići za stehiometrijsku smjesu je 2800 °C, što je za oko 700 °C viša temperatura nego što se postigne kod izgaranja čistog vodika sa zrakom.

Dobivanje HHO plina

HHO plin se dobiva elektrolizom vode, a to je elektrokemijski postupak kojim se voda (H₂O) razlaže na vodik (H₂) i kisik (O₂) uslijed djelovanja vanjskog izvora napona zbog kojeg električna struja prolazi kroz vodu.

elektroliza vode: 2 H₂O → 2 H₂ + O₂

gorenje: 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O

Auto na vodu

Auto na vodu ne postoji, ali ako se u automobile ili čamce ugradi generator HHO plina, onda potrošnja goriva se može smanjiti od 20% do 60%. Važno je napomenuti da se u ovom postupku ne može koristiti voda iz vodovoda, koja je puna klora, jer on onemogućava elektrolizu. Izdvajanjem plina elektrolizom vode dobiva se vodik, koji služi za pokretanje motora i kisik, koji potpomaže bolje sagorijevanje goriva, bilo da je riječ o benzinu ili dizelu. Tako se istim postupkom ostvaruje dvostruki učinak, dobiva se zamjensko gorivo i pospješuje sagorijevanje klasičnoga. Priključivanje HHO generatora na postojeći motor s unutarnjim izgaranjem automobila jednostavno je i primjenjivo bez većih promjena kod većine automobila, ali i drugih vozila ili strojeva koje pokreću motori, poput brodova, kamiona, traktora, motocikala ili strujnih generatora.

Jedna je od bitnih značajki ovoga uređaja je njegova potpuna sigurnost, zasnovana na principu proizvodnje i potrošnje, odnosno hidroliza vode se odvija isključivo u vrijeme rada motora, a prestaje njegovim isključenjem. Ovaj uređaj ostvaruje više učinaka koji ga čine posebnim. Prvenstveno omogućuje znatnu uštedu klasičnoga goriva što, uza stalni rast cijena naftnih prerađevina i upozorenja da su svjetske zalihe takvih goriva ipak ograničene, sasvim sigurno nije zanemarivo. Nadalje, poboljšavaju se radna svojstva motora, koji radi mirnije i tiše, ne pregrijava se i time se osigurava njegovo dulje trajanje, uz manju potrošnju ulja, a istodobno motor radi čišće i ne stvara puno gareži kao ostali motori. Time se znatno smanjuje emisija štetnih plinova i štiti okoliš, a ukupna je energetska učinkovitost takvoga motora znatno povećana.

Iako mnogi auto na vodu smatraju prevarom, ugradnja HHO generatora na postojeći motor se može promatrati kao mogućnost iznalaženja zamjenskih goriva, jer sve učestalije naftne krize na globalnoj razini zahtijevaju istraživanje mogućih alternativnih pravaca i njihova rješavanja.

HHO generator

HHO generator ili pojačivač (engl. booster) je uređaj koji se ugrađuje u automobil s namjerom da poboljša izgaranje postojećeg goriva u motoru (benzin ili dizel). Uređaj radi na principu elektrolize vode pri čemu se stvara smjesa kisika O₂ i vodika H₂ poznata pod nazivom HHO plin. Električna struja za elektrolizu se uzima iz alternatora, odnosno, akumulatora. Količina proizvedene HHO smjese relativno je mala u odnosu na količinu goriva, ali izuzetno pospješuje potpuno izgaranje benzina ili dizela. Na taj način ostvaruju se uštede goriva od 20 do 60%. Ušteda goriva nije jedina dobrobit od ugradnje HHO boostera ili HHO kita, kako se ponekad naziva. Zbog potpunog izgaranja goriva, značajno se smanjuje emisija štetnih ispušnih plinova i čestica. Svako vozilo s ugrađenim HHO uređajem bez problema prolazi EKO test na tehničkom pregledu. Zbog potpunog izgaranja goriva ne dolazi do stvaranja naslaga čađe i ugljikovih spojeva u cilindru i na klipu motora koji se ispiru u ulje. Iz tog razloga ulje dulje traje, a motor je puno čistiji, mirnije radi i manje se zagrijava. To, naravno, produljuje vijek trajanja motora. Ubacivanjem HHO smjese u cilindar dolazi do promjene adijabatske korisnosti motora. Posljedica toga je da se povećava zakretni moment i snaga motora uz manji utrošak goriva. Zbog svega toga, troškovi održavanja motora se, također, smanjuju.

Dovodna cijev iz HHO spremnika se spaja na usisnu zračnu granu motora s unutarnjim izgaranjem, te se stvara smjesa koja u sebi ima povećani udio kisika za poboljšanje izgaranja, te HHO plin koji smanjuje potrebnu količinu goriva da se ostvari ista snaga motora. Za ispravan rad i optimalnu upotrebu potrebno je regulaciju količine proizvedenog HHO plina voditi preko signala papučice gasa. Također je potrebno istovremeno imati mogućnost održavanja stalnog tlaka HHO plina. Često se dovod HHO spaja samo na usis zraka te ne postoji regulacija tlaka i količine plina uslijed promjene brzine i opterećenja motora tijekom vožnje. Ova dva parametra se neprestano dinamički mijenjaju i potrebno je pomoću regulacije upravljati cijelim procesom stvaranja i upotrebe plina da se ostvari maksimalno iskorištavanje sustava.

Vodik je vrlo eksplozivan plin. Lakši je od zraka i skuplja se pod stropovima i kupolama. Lako prolazi pored čepova i spojeva, tamo gdje ni zrak ni voda ne prolaze. Zato trebate paziti da nikada, ali baš nikada se ne ugradi HHO generator u putnički ili teretni prostor automobila ili kamiona. Jedino mjesto za ugradnju je prostor motora koji se dobro provjetrava (u blizini hladnjaka). Na kamione se može ugrađivati izvana sa stražnje strane kabine ili na neko drugo provjetravano mjesto, ali nikada u kabinu ili u prostor za teret.

Način rada HHO generatora

HHO plin je smjesa vodika i kisika koja je nastala elektrolizom vode u HHO generatoru. Znamo da bez kisika nema gorenja, a vodik je vrlo eksplozivan plin koji razvija visoke temperature. Uz to, molekule vodika vrlo brzo izgaraju. Ne moraju se rastavljati na jednostavne molekule jer već jesu jednostavne. Upravo zbog toga, sav vodik izgori prije nego što klip dođe do gornje mrtve točke (GMT) i tako sudjeluje u procesu razbijanja dugačkih molekula benzina ili dizela. Na taj način daleko veća količina goriva izgara u samom cilindru i obavlja koristan rad potiskivanja klipa prema dolje.

Logično je da se upravo zbog toga može smanjiti dotok goriva u cilindar. Na taj način postižu se uštede goriva koje se kreću od 20 do 60%. Zabilježene su i veće uštede, ali to ovisi o konstrukciji i podešenosti pojedinog motora. Za elektrolizu vode potrebno je utrošiti više energije nego što se može dobiti izgaranjem dobivenog HHO plina. To je točno, ali uštede goriva se ne temelje na zamjeni goriva HHO plinom, nego na boljem iskorištenju postojećeg goriva. Uređaji kojima se to postiže nazivaju se HHO generatori ili pojačivači (engl. booster) i proizvode relativno male količine plina. Za motore do 2000 cm³ dovoljna je proizvodnja od jedne litre HHO smjese u minuti. Za to je potrebna snaga od oko 140 W, a to nije nikakvo ozbiljno opterećenje za alternator. Za svakih 1000 cm³ zapremnine motora potrebna je proizvodnja od 1/4 do 1 litre HHO plina u minuti. Manje od toga, nema efekta uštede, a više od toga dovodi u opasnost ispravan rad motora. Dakle, ako je motor od 2000 cm³ treba generator koji proizvodi 0,5 do 2 l/min HHO smjese HHO generator se može ugraditi praktično na sve vrste motora s unutarnjim izgaranjem, dakle, na benzince, dizelaše i turbo dizele, kao i na benzince s ugrađenim plinom (LPG). Ostvarene uštede neće svuda biti jednake. Ako motor ima bolje izgaranje i veću efikasnost, uštede će biti manje.

Vodik izgara veoma brzo. Toliko brzo da klip motora ne dođe do gornje mrtve točke (GMT), a vodik je već izgorio. Benzin se tek počinje paliti i najveći potisak ostvaruje nakon što klip prođe GMT. Sve je to prihvatljivo dok je količina HHO smjese mala, ali kod veće količine eksplozija vodika razvija tlak na klip koji se kreće prema gore. To je dodatno opterećenje za motor i ako se količina vodika poveća može doći do loma u motoru. Da bi se automobil vozio samo na HHO ili vodik treba se podesiti točka paljenja koja mora biti 8 do 12º (stupnjeva) nakon GMT (gornja mrtva točka). Tada se pojavljuje još jedna opasnost, a to su visoke temperature koje se razvijaju izgaranjem vodika i koje, također, mogu dovesti do oštećenja motora.

Kod dizel motora ne postoji iskra za paljenje nego se u "pravom trenutku" u vreli zrak u cilindru ubacuje dizel gorivo. Taj pravi trenutak je također prije GMT tako da vrijedi sve što je rečeno za benzinski motor. Primjećeno je da veće, ali ne prevelike količine HHO plina dovode do pregrijavanja dizel motora. Više HHO smjese nije uvijek najbolje za motor, te postoji granica preko koje se ne smije ići bez posebnog prilagođavanja motora. Osim toga za veću proizvodnju HHO smjese potrebno je utrošiti više energije iz alternatora, potreban je veći presjek vodiča zbog jače struje, a i HHO generator je većih dimenzija i teško ga je smjestiti u prostor motora. Dobre uštede se mogu postići s relativno malim HHO generatorom, uz minimalan utrošak električne energije.

HHO aparat za zavarivanje

HHO plin se može koristiti i za zavarivanje (HHO aparat za zavarivanje), kao jedan oblik plinskog zavarivanja.