Mini impianto sperimentale per plasma elettrolitico, Chi collabora?

Dopo aver visionato decine di filmati, letto ogni genere di articoli e opinioni, dopo essermi acculturato con le relative informazioni tecniche e informato sui dettagli di costruzione (ormai praticamente completi) la voglia di sperimentare nel campo della cosiddetta Fusione Fredda o Trasmutazione a Bassa Energia si fa sentire sempre di più. Alchè ho una proposta da fare, perchè non ci costruiamo un nostro impianto privato per fare esperimenti? Non sto parlando ovviamente di enormi laboratori pieni di strumenti e accessori costosissimi, quello che intendo è un piccolo impianto in miniatura che occupi al massimo lo spazio di un tavolo da stereo, all'incirca m 1,5 x 60, che contenga tutto il necessario per alimentare una piccola cella alta al massimo 10 cm e larga 3 cm.
L'idea è adottare il metodo "a sfruttamento totale" ovvero sfruttare ogni forma di energia venga emessa dalla cella, ovvero luce, idrogeno e calore.
La cella sarà costituita da un tubo in pirex di cm 10x3 all'interno del quale verrà inserito un secondo tubo sempre in pyrex leggermente più piccolo sia in altezza che in larghezza.
L'intercapedine formata dai due tubi servirà ad accogliere l'elettrodo positivo e che fungerà da guida per la risalita dell'ossigeno che si svilupperà dall'elettrolisi, in modo che non vada a miscelarsi con l'idrogeno che si svilupperà invece all'elettrodo negativo a barra posto al centro del tubo più piccolo. Tutto può essere schematizzato così:



L'elettrodo positivo è costituito da un anello in ferro collegato al polo negativo mediante un filo isolato sempre in ferro, mentre quello negativo (ove si formerà il plasma) è costituito da una sottile barra di tungsteno dello spessore di alcune frazioni di mm, questo per poter ottenere un'intensa emissione luminosa dal plasma senza che quest'ultimo si avvicini troppo al vetro del tubo, ma anche per contenere l'intensità di corrente entro limiti più ristretti possibile.
Se avete domande sono a vostra completa disposizione.

Edited by yareol - 16/3/2012, 13:26

Questo che potete vedere di seguito è il sistema con cui ho intenzione di sfruttare la microcella:



I palloncini servono per mantenere costante la pressione nelle condutture dell'ossigeno e dell'idrogeno fornendo un flusso altrettanto costante alla fuel-cell.
I pannelli fotovoltaici sono 4, grandi cm 13x11 circa, di tipo policristallino e circondano completamente la cella elettrolitica formando una scatola aperta solo sopra e sotto la cella per far passare i cavi e i tubi.
Nello schema la termocoppia è situata all'esterno della cella perchè essendoci poco spazio all'interno del cilindro sarei costretto a sistemarla troppo vicino al catodo col rischio di fonderla già dopo pochi secondi oppure mandare in corto tutto il circuito se dovesse malauguratamente entrare in contatto elettrico col catodo stesso o con l'anodo.
I filtri esterni e il circolatore sono necessari per mantenere pulita la soluzione, cmq una banale pompa per tergicristalli oppure una di quelle pompe "brushless" per raffreddatori ad acqua di quelli usati per raffreddare le CPU dei PC dovrebbero essere sufficienti a creare una certa velocità di flusso senza assorbire troppa corrente. Il filtro meccanico è costituito da un banale filtro a reticolo mentre quello chimico devo ancora trovarne uno che vada bene per l'uso che devo farne, se volete potete aiutarmi voi a trovare qualcosa di adatto...
Purtroppo le fuel-cell hanno tutte un costo elevato e non sarà facile trovarne una abbastanza potente dal prezzo accessibile, mi sa che per questa sarà necessaria una ricerca più estesa.

Edited by yareol - 16/3/2012, 13:31

Sono riuscito a procurarmi i pannellini fotovoltaici coi quali dovrò circondare la cella, per adesso ne utilizzerò 4 ma se l'emissione luminosa fosse particolarmente potente non è affatto escluso che possa acquistarne degli altri, dopotutto costano solo 5 euro l'uno, quindi...
Eccone un'immagine:



E queste sono le caratteristiche tecniche:

Tipo di silicio: policristallino
Caratteristiche tecniche:
MODELLO SW135110-12
Composto da 12 celle fotovoltaiche.
Misure: 13,5 x 11,0 cm.
Caratteristiche elettriche: 6 Volts 1,36 Watts 225 mA.

Possiedo già la pompa da usare come circolatore per il sistema di filtraggio che ho ideato, è un sistema di raffreddamento ad acqua per CPU composto da una pompa 9 - 12 V, vaschetta per rabbocco, dissipatore in alluminio con due ventole di raffreddamento a basso assorbimento, il tutto funziona con 250 mA di corrente per un totale di potenza assorbita di soli 3 watt (!!) il che fa ampiamente al caso mio visto che rientra abbondantemente nei 5 watt nominali prodotti dai pannellini fotovoltaici, anzi mi avanza anche dell'energia che andrà ad aggiungersi a quella prodotta dalla fuel-cell.
QUI un articolo che ne parla.



Per collegare i pannellini in modo da avere 12 V dai 6 V disponibili devono essere trattati come fossero semplici batterie, collegandoli a coppie con sistema serie/parallelo:


Edited by yareol - 16/3/2012, 13:36

Ieri sono arrivati i pannellini!
Ho subito provveduto a montarli come nello schema che ho disegnato e ho collegato l'uscita al sistema di raffreddamento/filtraggio per avere un riscontro sull'efficenza di funzionamento del medesimo.
Ho fatto una prova di rendimento in pieno sole e la pompa e le ventole del sistema giravano che era un piacere! Appena posso inserisco le foto del test.
In questi giorni pensavo però una cosa, il rendimento nell'emissione di idrogeno durante il funzionamento di una cella al plasma è notevole e i filmati lo dimostrano ampiamente, però mi chiedevo: quale sarà il consumo di idrogeno di una fuel-cell per unità di tempo?
Ad esempio, se comprassi una cella da 50 watt e la facessi funzionare a massimo regime quanto idrogeno consumerebbe ogni minuto per generare 12 V e 4 A continuativamente?
Qualcuno è in grado di farmi questo calcolo o comunque fornirmi queste info?

Voglio mostrarvi l'elettrodo che ho intenzione di utilizzare NON per la mini-cella che sto costruendo, ma per quella a dimensioni regolari che dovrà funzionare, in parallelo con altre identiche, per fornire almeno una parte dell'energia elettrica domestica.



Sono visibili anche i due pezzi del morsetto per fissare l'elettrodo al coperchio della cella.

Nella seguente invece un particolare dell'isolatore in ceramica:



Edited by yareol - 16/3/2012, 13:46

Ciao! Sono di nuovo qui a documentare le fasi della costruzione del mio esperimento...
Nei giorni scorsi cercavo il Variac (trasformatore variabile) per poter alimentare la cella, purtroppo come dicevo in precedenza si tratta di uno dei componenti più costosi, quello che cerco io ad esempio ha questo dati:

Tensione in ingresso: 230V
Tensione in uscita: da 0 a 350 V
Monofase

ecco, questo tipo particolare costa ben 400 eurosss e per giunta è difficile trovarlo perchè ormai tutti utilizzano alimentatori moderni ma non adatti a questo scopo. Gli unici presenti sono di vecchia data, risalgono agli anni 70/80, sono abbastanza usurati, anche se eccezionalmente robusti sia a livello meccanico che elettrico (ehhh, le cose vecchie sono sempre le migliori... ) e chi ce li ha se li tiene...
In ogni caso nell'attesa di trovarne fortuitamente uno a un prezzo accessibile mi sto intanto procurando i componenti per costruire un semplice circuito di raddrizzamento della corrente, composto soltanto da un ponte a diodi opportunamente dimensionato, una serie di condensatori a bassa capacità ed alto voltaggio da montare in parallelo, infine un toroide autocostruito per opporre l'opportuna impedenza alle fluttuazioni della tensione.

Questo è il ponte a diodi che ho acquistato:

http://cgi.ebay.it/ws/eBayISAPI.dll?ViewIt...:MEWN:IT&ih=017


Questi invece i condensatori:

http://cgi.ebay.it/ws/eBayISAPI.dll?ViewIt...:MEWN:IT&ih=006


E infine il nucleo in ferrìte, tra l'altro di alta qualità, su cui andrà in seguito avvolto il filo:

http://cgi.ebay.it/ws/eBayISAPI.dll?ViewIt...:MEWN:IT&ih=003


E questo è il circuito che devo realizzare:




Forse alcuni si chiederanno perchè ho scelto condensatori poliestere invece che elettrolitici e perchè lo strano collegamento in parallelo, beh la faccenda è semplice ho voluto mettere in parallelo molte capacità piccole in modo da ridurre il più possibile il tempo di carica ma anche perchè per sua stessa natura il voltaggio in uscita non è costante, ma varia a seconda dell'impostazione del variac, in questo modo i condensatori restituiscono velocemente il valore ottimale in uscita al circuito.
Qualche domanda?

Edited by yareol - 16/3/2012, 13:51

Ho pensato di apportare una lieve modifica al collegamento del toroide, forse potrebbe anche renderlo più efficente...
La modifica è la seguente:



In pratica si tratta di creare due avvolgimenti sullo stesso toroide, uno avvolto in senso orario rispetto all'asse del toroide e l'altro in senso antiorario, in modo che entrambi interagiscano attraverso lo stesso flusso magnetico potenziandolo, questo in teoria dovrebbe aumentare l'impedenza e quindi livellare meglio la corrente.
Qualcuno mi saprebbe rispondere su questa modifica prima che la attui in pratica?
Grazie.

Edited by yareol - 16/3/2012, 13:53

Ciao OVI, grazie per aver risposto.
Beh posso dirti che i condensatori in effetti mi son reso conto solo ora che non offrono molta capacità totale, quindi molto probabile che li sostituirò con altri più grandi, però sempre apolari, sempre collegati in parallelo e non del tipo elettrolitico. Magari poliestere metallizzato da 5 mF l'uno. Per quanto riguarda il toroide non ci sono problemi di fequenza visto che può lavorare tranquillamente fino a qualche centinaio di MHz.

Beh, queste sono le dimensioni del toroide:



Che dici, secondo te sono sufficienti?
Lo utilizzerò per livellare la corrente a un valore intermedio tra il massimo e il minimo in arrivo dallo stadio capacitivo.
Più che altro il filo da avvolgimento più grosso che ho è di rame omogeneo laccato (da trasformatore quindi) con un diametro di 1mm. Non mi va di avvolgere su due strati, per adesso vorrei provare a vedere come reagisce, poi se non sarà sufficiente ne avvolgerò un altro strato o proverò la variante che ho illustrato prima.
Lo stesso circuito di livellamento lo userò sia per la mini-cella sia per quella grande, avendo una portata di corrente di 25A max, anche se per gli esperimenti con la cella piccola la limiterò a 10A max mediante un apposito fusibile in serie al positivo dell'uscita livellata, utilizzerò poi un multimetro che userò come amperometro per misurare la corrente effettiva che attraversa la cella.

Comunque mi sa che hai ragione, facendo due conti spenderei troppo per i poliestere... uhmmmm... mumble mumble... forse potrei usare condensatori da 50mF - 400V e metterne insieme almeno 20, che ne pensi?

P.S.
Guarda che affascinante "mostro" che ho trovato in vendita su ebay...

http://cgi.ebay.it/CONDENSATORI-PER-AUTO-1...86.c0.m14.l1318

Edited by yareol - 16/3/2012, 13:56