Étape 1: Énergie Alternative et l’industrie de l’hydrogène
Méthodes bien documentés comme l’énergie solaire, le vent ou l’eau sont fantastiques, car ils utilisent l’énergie présente dans la nature et convertissent cette énergie en électricité. Ok avec ces méthodes que nous avons électricité produite alors maintenant nous avons besoin d’une méthode à utiliser cette électricité dans nos technologies actuelles. C’est là électrolyse dans l’image. Électrolyse fut découvert en 1800 par un homme anglais du nom de William Nicholson. La réaction qui se produit pendant l’électrolyse est simple, deux électrodes sont placées en parallèle et immergés dans un liquide, les électrodes sont possibles en acier inoxydable, en aluminium ou tout autre métal tant il ne réagit pas avec le liquide et a une haute conductivité superficielle. Lorsqu’un potentiel électrique est placé entre les électrodes dans l’eau, la seule voie, que le courant peut circuler se fait par la présence d’impuretés dans l’eau. Les électrodes électrons traversent l’eau de la cathode vers l’anode créant respectivement les concentrations d’oxygène et d’hydrogène à l’anode et la cathode.
Électrolyse peut sembler un simple et un processus inutile d’utiliser de l’énergie, mais lorsqu’il est utilisé sur une réaction tout à fait unique de l’eau se produit, où il y avait une molécule d’hydrogène oxyde il devient deux molécules d’hydrogène et une molécule d’oxygène (cf. Fig. 2). Comme ces deux nouvelles substances sont des gaz à température ambiante, ils collectent en bulles et remontent à la surface de l’eau comme un mélange. Ce mélange rend ensuite une source de carburant facilement disponible qui peut être utilisée dans un moteur, cuiseur, bateau, automobile, avion, chauffage par exemple tous les produits qui s’exécutent sur les combustibles fossiles comme le pétrole ou charbon aujourd'hui. Un inconvénient à l’hydrolyse est lors de l’utilisation de l’eau salée comme ce qui produit des gaz de chlore qui est très dangereux. Cet effet secondaire peut être facilement évité en supprimant toute teneur en sel par évaporation de l’eau d’abord. Dans ce projet l’eau du robinet servira comme moyen de stockage de carburant afin que ce problème ne s’appliquera pas.
Depuis la découverte en 1800 et première documentation en 1832 par Michael Faraday, hydrolyse a été utilisé plusieurs fois pour essayer de produire une nouvelle forme d’énergie. Toutefois, aucun des produits fabriqués ont jamais été très utile en raison de problèmes comme le manque d’efficacité et de la vitesse de production de gaz. Récemment cependant la technologie de l’hydrogène et l’électrolyse est revenue dans la chaux clair que l’industrie des combustibles fossiles commence à s’effondrer. Les nouvelle voiture de Honda par exemple emploie un réservoir haute pression d’hydrogène pour la puissance dans ses piles à combustible pour alimenter la voiture.
Malheureusement, parmi les chercheurs d’électrolyse appelés William Rhodes revendiqué l’invention pour lui-même et nommé la sortie « Browns gaz ». Réclamés obtenir plus d’énergie de l’hydrogène, il a été mis à l’eau pour le créer en premier lieu. C’est évidemment contre les lois de la physique et thermodynamique, mais encore il a utilisé son rouse pour extorquer beaucoup d’argent, affirmant que c’était pour des recherches ultérieures. Ensuite, il a disparu avec l’argent et n’a été jamais entendu parler de nouveau toutefois ses inventions (escroqueries) encore vivent.
Un autre développement récent qui a aidé au début de l’industrie de l’hydrogène a été la découverte relativement récente des piles à combustible (voir Fig 3). Ceux-ci sont construits en deux chambres de tenir l’hydrogène et l’oxygène avec un PEM (Proton Exchange Membrane ou Membrane électrolyte polymère) qui sépare les gaz. Lorsque l’hydrogène et l’oxygène sont présentes de chaque côté de la matière qu'un courant est généré, l’eau et la chaleur sont dégagés. Cependant il sont a des difficultés avec cette technologie que quand la pile à combustible fonctionne un côté de la PEM essaie de sécher et va craquer si elle n’est pas maintenu humides, l’autre côté doit être sec pour conduire le courant et produit l’eau. Il est donc difficile d’obtenir la pile à combustible pour fonctionner du tout, ou pour toute période continue ainsi il ne figurera pas dans le projet que le budget et de la technologie est limitée.
Voici toutefois espérer pour l’industrie de l’hydrogène en vue, une entreprise en Australie semblent avoir vu juste, produisant des biens tels que des générateurs d’eau alimenté, piles à combustible, chambres d’électrolyse, chaudières à hydrogène etc., prouvant que si utilisé correctement l’hydrogène peut être un moyen très utile et polyvalent de carburant.
Avec toutes ces informations à l’esprit, un projet a été choisi pour démontrer cette technologie remarquable et les avantages qu’elle apporterait aux industries du carburant et de puissance. Le but du projet est de faire un cuiseur pour démontrer combien il est simple de fabriquer le mélange de carburant d’hydrogène et d’oxygène localement sur site et au besoin pour empêcher le besoin de stocker les excès. Pour démontrer cette technique et de tester son efficacité le projet va se fonder sur une cuisinière de l’hydrogène avec du gaz produit localement dans une enceinte étanche sous pression. Figure 4 sur la gauche montre que cela dit le système avec un dispositif entre la chambre à gaz d’entrée et la table de sortie. Ce dispositif permet la combustion être éteint si elle réussit à remonter le tuyau de carburant avant, il parvient à atteindre la chambre de production d’hydrogène.
(Fig. 5) est une image des électrodes premières qui a été construite pour tester la faisabilité du gaz sortie comme source d’énergie. Les électrodes sont faites par ponçage en bas qu'un acier peut et façonner une plaque métallique en acier autour d’une bouteille, alors il serait bon autour de la boîte. Fil a été ensuite enfilée autour de la boîte pour l’isoler de la tôle et agir comme une entretoise pour maintenir la distance entre les plaques constant. Utilisation d’une batterie de 12 volts reliée à l’anode et la cathode de mes électrodes j’ai submergé l’appareil dans l’eau du robinet et attendu pour un résultat. Le résultat a été quasi immédiat et à ma grande surprise, la zone toute la surface des plaques en acier était couvert de bulles de gaz dégagés du processus.
Pour fournir la puissance pour ma cuisinière système hydrogène, il a été décidé d’utiliser l’énergie verte car si le système était juste branché puis le processus s’exécuteraient principalement aux énergies fossiles et contrecarrerait l’objet de cette énergie propre recyclable. L’énergie verte choisie pour alimenter la cuisinière a été principalement solaire car il s’agit d’une technologie bien établie et c’est généralement toujours lumière pendant un certain temps tous les jours (voir fig. 7). Une énergie verte deuxième figurait ensuite pour compléter l’énergie solaire et aident à maintenir un filet de charge en cours d’exécution à la batterie. Ceci a été choisi comme l’énergie éolienne comme le vent est présent jour et nuit et il est également facile à mettre en œuvre avec un moteur simple assemblage spinner (voir fig. 6).
