Autor Tópico: micro maçarico á água.  (Lida 85994 vezes)

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Offline iluj

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #60 Online: 25 de Agosto de 2011, 02:11 »
Na questão que eu citei acima, não quiz dizer que tinha cido dito o contrario, mas pelo teste que fiz, em 10 VCC produz mais que o dobro que em 5 VCC  (aparentemente).
O Sr minilathe havia citado que acima de 2V a produção crecia linearmente...
Posso estar enganado, mas parece que a produção é bem maior...

Offline minilathe

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #61 Online: 25 de Agosto de 2011, 06:10 »
Iluj,

Depois eu posto alguns gráficos que eu obtive na Net, relativo a produção de H2, eu não fiz nenhuma medição. Acho que o correto é fazer medições de vazão de H2 produzido para poder fazer um juízo de valor menos subjetivo.

O que eu quiz dizer com tudo isso é que:

(1) Se compararmos a produção de uma célula única alimentada com 12V com 4 células em série alimentadas com 12V, a produção seria a mesma, porém, com menor aquecimento na célula.

A questão do aquecimento é importante, do ponto de vista de redimento energético, pois permite gerar mais H2 com a mesma potência (Tensão Eletroquímica x Corrente). Isto significa economizar energia elétrica, em outras palavras, produzir mais H2 com a mesma energia elétrica.

A célula aquecida produz mais H2, mas também aquece mais!!

(2) Com o aquecimento na célula, há também mais geração de vapor, que deve ser condensado (mais energia é perdida no resfriamento) antes de chegar à tocha, pois esse vapor pode roubar calor se chegar à chama da tocha.

Ou seja, a questão principal aqui é o balanço energético. Não sei se ficou claro?

Tentendo escrever uma equação de balanço de energia:

Uf = Uh + Uj  ......... (i)

Ut = Uf + Ue  .......... (ii)

R = Uh / Ut  ............ (iii)

Uh = f( Vh )  ............. (iv)

Uf = Potência cedida pela fonte
Uh = Potência utilizada na geração de H2
Uj = Potência gasta para aquecimento da água e que também produz vapor
Ue = Potência necessária para manter o sistema frio ou com a temperatura sob controle.
Ut = Potência total gasta
R = redimento de geração de H2
Vh = vazão de H2 gerado a uma temperatura constante
f( Vh ) = função que relaciona a potência necessária na célula para produzir o H2, dada a vazão de H2. Essa função seria aproximadamente linear, conforme o site que eu acessei.
Eh = tensão ideal, necessária para gerar o H2 , essa tensão é praticamente constante, entre 2 a 3V.
Ef = tensão da fonte
I = corrente na(s) célula(s), que stão em série, se for mais de uma.

A potência necessária para gerar o H2, é oriunda da eletricidade e é dada por:

Uh = Eh x I   ..... (v)

A potência que a fonte fornece será:

Uf = Ef x I   ...... (vi)

Pela equação (iii), quanto maior o R, maior o rendimento, ou então mais potência elétrica é transformada em H2. Mas para avaliar a potência gasta na geração de H2, temos de levar em conta a produção de gás (vazão de gás), pois a potência que será gerada no maçarico (potência da chama) será proporcional ao volume de H2 produzido. Lembrando ainda, que se houver vapor na chama, algum calor que poderia aquecer uma peça a ser soldada, será roubado para aquecer esse vapor.

« Última modificação: 25 de Agosto de 2011, 06:30 por minilathe »

Offline CRBR

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #62 Online: 25 de Agosto de 2011, 09:22 »

O teste que fiz foi o seguinte: Liguei a célula aberta dentro de um recipiente com água da torneira( não tenho destilada para fazer o teste)

Agua destilada o processo mais economico para se obter é captando quando chove

Offline Cássio Alvarenga

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #63 Online: 25 de Agosto de 2011, 20:14 »
Para se destilar agua eu uso uma panela de pressão, só tirar o "apito" e colocar uma mangueira para outro recipiente, dependendo da quantidade recomendo que use um radiador ou uma serpentina feito com tubo de cobre para condensar o vapor.

Offline minilathe

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #64 Online: 25 de Agosto de 2011, 21:40 »
A água não precisa ser destilada, desmineralizada, ou água de chuva, que definitivamente não é desmineralizada, haja vista a quantidade de óxidos de enxofre, CO2 e nitrogênio contidos em nossas atmosferas das cidades, sem contar outros gases, todos solúveis em água e que formam ácidos ao serem dissolvidos em água!!

Pois vamos acrescentar NaOH, aumentando a condutividade!! Os sais eventualmente contidos na água da bica não devem trazer nenhum problema à eletrólise (a menos que alguém use água contaminada  :) :), pelo contrário, alguns sais aumentam a condutividade, o que é benéfico à eltrólise. Outra opção é usar solução de bateria (ácido sulfúrico, H2SO4 diluído em água destilada), podendo até diluir um pouco mais. A densidade de corrente que o pessoal usa está em torno de 300 a 500 mA/cm2.


Offline luciano g

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #65 Online: 26 de Agosto de 2011, 08:09 »
vou deixar a minha opinião:

a agua da chuva só serve se for colhida depois de 5 minutos de chuva pois esta carrega 99% da sugeirada atmosfera e do telhado que ela caiu
quanto aos gases ate a destilada tem
uma forma de saber a qualidade da agua é utilizar um multimetro digital da seguinte forma por as pontas a uma distancia de 1 cm e mergulhar na agua a ser analizada a de torneira tem +-100k  a destilada 2mega

luciano

Offline Cássio Alvarenga

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #66 Online: 26 de Agosto de 2011, 12:54 »
Bem lembrado Gil,

  Água destilada / deionizada não conduz eletricidade, particularmente uso água deionizada nos sistemas de refrigeração liquida para PCs que eu fabrico, assim caso ocorra algum vazamento não causa danos por curto, mas deve-se limpar rapidamente para não oxidar os componentes.

   Deixar a água altamente isolante é mais dificil do que se pensa, estudei e testei muitas maneiras para fazer isso, chega a ser engraçado eu estar pensando em um modo de aumentar a condutividade da água para á eletrolise, pois sempre corri disso ;D

    Estava testando a eletrolise hoje cedo com água de torneira + bicarbonato de sódio, quando tive a "brilhante" ideia de trocar a fonte por uma pequena bobina de tesla que tenho aqui, em menos de 3 segundos explodi o recipiente  :o
« Última modificação: 26 de Agosto de 2011, 12:57 por Cássio Alvarenga »

Offline António Pinho

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #67 Online: 26 de Agosto de 2011, 14:59 »
Antônio,

Em que tens usado teu maçarico? Você sabe se possui aporte térmico para soldar peças? Que tipo de solda pode ser usada?

Eu tenho um maçarico a GLP, mas acho que este, a H2 não seria tão potente (Joules/s, Watts, ...), apesar da temperatura final da chama do maçarico à H2 ser mais elevada.

Abraço,

Olá minilathe, boa tarde:

Olhe eu só uso o maçarico para dar acabamento nos acrilicos.
Para soldar penso que também dá, porque já vi uns videos no youtube onde o pessoal solda com o maçarico de H2O.
Na altura quando fiz o meu maçarico a H2O, foi mesmo com a finalidade de dar acabamento nos acrilicos.
Peço desculpa não poder informá-lo melhor, para os tipos de soldas em que pode ser aplicádo o maçarico de H2O.

Um abraço:
António Pinho

Offline niv_pei

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #68 Online: 26 de Agosto de 2011, 15:24 »
Mais um pitaco:
Se não me engano, a adição de bicarbonato ou soda cáustica é pra aumentar ao pH da solução. A água pura, com pH 7, é mau condutora de eletricidade. Quando faltam ou sobram íons de H (meio alcalino ou ácido) a reação de quebra da molécula de água fica mais fácil, inclusive pelas pontes de hidrogênio. Será que falei certo? Pelo menos tentei e quem souber mais, por favor, explique mais um pouco.
Saudações e um bom fim de semana a todos.
Nivaldo-Bail

Offline António Pinho

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #69 Online: 26 de Agosto de 2011, 15:42 »
Olá, obrigado pela atênção Sr António Pinho.
Hoje fiz alguns testes com uma célula que estou fazendo e percebí que usando maior tensão obten-se maior geração de gás, contrariando o que já foi dito aqui.
O teste que fiz foi o seguinte: Liguei a célula aberta dentro de um recipiente com água da torneira( não tenho destilada para fazer o teste) e um pouco de soda cáustica ( hidróxido de sódio), onde liguei em 5VCC de uma fonte AT. Funcionou perfeitamente, mas com uma produção de gás bem menor que colocando a célula ligada à duas fontes AT com 5VCC ligadas em série, gerando 10VCC. Ela ligada em 10 VCC esquenta bastante, a ponto de derreter o cano onde uma das extremidades da aste de inox da célula estava encostada. Esta parte que esquentou estava fora da água, por isso o seu aquecimento exagerado.
Segue fotos da parte da célula que eu fiz em forma de espiral.

Olá boa tarde Iluj:
Uma pessoa pode só utilizar 2V mas com 15 Amps já funciona na produção de H2O. Mas para melhor rendimento é aumentar-mos a frequência da energia electrica para 926Hz " Salvo erro " pois nesta frequência as moléculas de Hidrogénio e de Oxigénio libertam-se mais, e o consumo de energia é pouco, assim teremos uma produção de baixo custo. Agora é claro que se trabalhar-mos com uma tensão de 2 volts as células de inox tem de estar mais perto umas das outras.
 Agora, o porquê da sua célula de inox derreter; utilizou um inox fino, da proxima utilize inox mais grosso na parte que fica fora da água. E continuação de bons testes.
 

Um abraço:
António Pinho

Offline Cássio Alvarenga

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #70 Online: 27 de Agosto de 2011, 16:19 »
Para se manter 2v @ 15A seria necessário diminuir a resistência do conjunto eletrodos/água á 0,13 ohms, pode ser aumentando a condutividade da solução ou colocando maior área de placas ligadas em paralelo. Acho que seria ideal já que dissiparia apenas 30W

Offline minilathe

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #71 Online: 27 de Agosto de 2011, 17:18 »
Para se manter 2v @ 15A seria necessário diminuir a resistência do conjunto eletrodos/água á 0,13 ohms, pode ser aumentando a condutividade da solução ou colocando maior área de placas ligadas em paralelo. Acho que seria ideal já que dissiparia apenas 30W


Foi exatamente isto que eu disse anteriormente, ao aumentar a área, a resistência da solução diminui e a corrente aumenta. Com isso, a produção aumenta sem aumentar o aquecimento. Porém, há uma tensão acima da qual a reação de eletrólise tem início, essa tensão mínima é aproximadamente o potencial eletroquímico.

O aquecimento da célula é de certo modo indesejável, por um lado a produção aumenta um pouco, mas se aquecer demais, perde-se energia na céula e evapora-se a água do eletrólito.

Uma célula de eletrólise é uma célula eletroquímica. Um outro exemplo, uma célula de bateria chumbo ácido gera em torno de 2V quando carregada, uma bateria veicular possui 6 células, gerando 12V de tensão nominal. Uma pilha alcalina, gera em torno de 1,5V. Nesse caso, estamos falando de células em que a reação eletroquímica gera energia e a tensão gerada seria o potencial eletroquímico. Esse potencial é função dos materiais empregados, do eletrólito, da temperatura.

Cabe destacar que os processos eletroquímicos são reversíveis (uma bateria de carro gera energia e também recebe carga). Assim, numa bateria de carro, a tensão na carga é um pouco acima de 12V, na prática, se usa algo em torno de 14V na carga, parte dessa tensão é perdida aquecendo o eletólito e parte nas reações eletroquímicas de transformação dos materiais e geração de gases. Mas, se ligarmos, por exemplo, um carregador de 16V, a corrente aumentará muito, haverá um aquecimento excessivo e a mesma poderá até carregar mais rapidamente, mas com muito aquecimento, desprendimento de gases e com possível dano à placas da bateria.

Aqui, não estamos falando de baterias, mas de eletrólise da água, porém, uma célula eletrolítica é uma célula eletroquimica!! Todas as células eletroquímicas seguem as mesmas regras, não há mágica, nem ciências obscuras...

A produção de H2 é função direta da corrente (Lei de Eletrólise de Faraday - http://en.wikipedia.org/wiki/Faraday%27s_laws_of_electrolysis), quanto maior a corrente, maior a produção de H2, mas essa lei não leva em conta o comportamento ôhmico do eletrólito, que possui uma resistividade e aquece.

Na eletrólise da água (http://en.wikipedia.org/wiki/Electrolysis_of_water), o potencial eletroquímico é de 1,23 V. Mas, do mesmo modo, quando carregamos uma bateria de carro, se aumentar a corrente a produção de gases aumenta, mas aumentam também seus efeitos, aquecimento e vaporização.

Ou seja, a questão não e apenas a produção, mas o rendimento!! Quanto de energia injetamos na célula e quanto de hidrogênio é efetivamente gerado, descontando as perdas!!
« Última modificação: 27 de Agosto de 2011, 17:28 por minilathe »

Offline minilathe

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #72 Online: 27 de Agosto de 2011, 17:31 »
Segue um link de um gerador utilizado para aumentar a autonomia do motor, será??

http://www.gasagua.com.br/fotos

Eu acho que não é bem assim... Todos querem energia de graça!!

Offline niv_pei

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #73 Online: 27 de Agosto de 2011, 19:05 »
Energia não se cria. A energia gasta pra quebrar a molécula de água, sem perdas, será igual a energia gerada durante a reação inversa (Hidrogênio e oxigênio se combinando pra transformar em água). Não existe mágica. Até a energia atômica é assim precisa haver energia potencial pra se transformar em energia cinética. Isso me faz lembrar de umas pessoas que foram no programa do Jô, faz tempo, e diziam que se alimentavam exclusivamente de luz....rssss
Essa questão de voltagem, temperatura e corrente também se aplica a curva (se não me engano) de GAUS, existe um valor onde o rendimento é melhor.

Offline iluj

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Re:micro maçarico á água.
« Resposta #74 Online: 27 de Agosto de 2011, 19:54 »
Olá, me desculpem por não estar presente nestes últimos dias, pois estava viajando.
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Iluj,

Depois eu posto alguns gráficos que eu obtive na Net, relativo a produção de H2, eu não fiz nenhuma medição. Acho que o correto é fazer medições de vazão de H2 produzido para poder fazer um juízo de valor menos subjetivo.

O que eu quiz dizer com tudo isso é que:

(1) Se compararmos a produção de uma célula única alimentada com 12V com 4 células em série alimentadas com 12V, a produção seria a mesma, porém, com menor aquecimento na célula.

A questão do aquecimento é importante, do ponto de vista de redimento energético, pois permite gerar mais H2 com a mesma potência (Tensão Eletroquímica x Corrente). Isto significa economizar energia elétrica, em outras palavras, produzir mais H2 com a mesma energia elétrica.

A célula aquecida produz mais H2, mas também aquece mais!!

(2) Com o aquecimento na célula, há também mais geração de vapor, que deve ser condensado (mais energia é perdida no resfriamento) antes de chegar à tocha, pois esse vapor pode roubar calor se chegar à chama da tocha.

Ou seja, a questão principal aqui é o balanço energético. Não sei se ficou claro?
Concordo plenamente com o que vc citou Sr minilathe, mas o que eu disse é que aparentemente há um maior volume de gás gerado com 10 VCC em comparação à 5 VCC. Não disse em nenhum momento que a melhor forma de se produzir o hidrogênio é desta que eu utilizei, lembrando que a discussão inicial é em relação ao maçarico, e que no meu ponto de vista não é necessário se fazer a célula "perfeita" do ponto de vista técnico, pois o que para nós o mais importante é a maior geração de hidrogênio utilizando os recursos disponíveis, já que para a maioria de nós, acredito que seja somente utilizar em curtos períodos, considerado como um hobby.
Acho muito importante que isto tudo seja discutido, pois quanto menor o consumo de energia gasto para gerar o mesmo melhor, mas no meu caso não vem muito ao caso, pois muito pouco eu o utilizarei, e se eu conseguir que gere mais gás, melhor.
Claro que devemos considerar as questões ligadas à segurança deste projeto, pois quanto maior a temperatura da célula, maiores serão os riscos. Há que se fazer um balanço do que é melhor para cada um...

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Agora, o porquê da sua célula de inox derreter; utilizou um inox fino, da proxima utilize inox mais grosso na parte que fica fora da água.
Olá Sr António Pinho. Não foi o inox da célula que desmanchou, mas sim o PVC do tubo que fiz para colocar a célula dentro. Ok?!
 Obrigado pela atênção de todos.

 

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