Od dłuższego czasu pojawiają się, szczególnie w sieci, ogłoszenia sprzedaży palników, a nawet instalacji do zasilania silników spalinowych gazem HHO, wytwarzanym na zasadzie elektrolizy wody. W przypadku zużycia paliwa pisze się o oszczędnościach od 30 do nawet 60 procent. Dodatkowymi wymienianymi zaletami jest wyjątkowa czystość silnika spowodowana brakiem produktów spalania tradycyjnych paliw. Można kupić instalację i odszukać na mapie Polski warsztat, który ją fachowo założy. Można trafić również na instrukcję, jak taką instalację zbudować samodzielnie. Niestety, trudno trafić na jakąkolwiek wypowiedź przedstawicieli nauki czy instytucji zajmujących się techniką motoryzacyjną.
Ryszard Romanowski
Zalety zasilania silnika tym paliwem przypominają nieco te, wymieniane w przypadku zasilania wodorem. Opisywaliśmy np. BMW Hydrogen 7 i kilka innych aut koncepcyjnych wykorzystujących wodór zgromadzony w przypominającym termos zbiorniku. Gaz ten można „tankować” w kilku zaledwie stacjach na świecie. Okazuje się, że pierwszym wodorowym silnikiem w Polsce była dwusuwowa i dwucylindrowa jednostka S150 o pojemności 740 ccm stosowany w samochodzie Syrena. Testowano go w Instytucie Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych Politechniki Krakowskiej. Mimo jego ciekawej charakterystyki, opisanej przez prof. Czesława Kordzińskiego i inż. Janusza Pogorzelskiego w książce Małe Silniki Spalinowe z 1982 roku, silnik ten nie wyszedł z fazy eksperymentu. Zapewne jednym z problemów, nie do rozwiązania w PRL, było otrzymywanie i tankowanie wodoru. W przypadku tajemniczego HHO jest zupełnie inaczej, bo gaz wytwarzany jest w samochodzie. Aby przybliżyć HHO, zwane oxyhydrogenem lub gazem Browna, bez głębokich analiz chemicznych, warto cofnąć się do historii mocno związanej z otrzymywaniem wodoru w drodze elektrolizy.
Rysunek pojazdu Lenoir'a z 1860 r.
Wielcy chemicy i teorie spiskowe
Jako pierwszy zamontował w pojeździe elektrolizer produkujący wodór do zasilania silnika spalinowego Jean Joseph Etienne Lenoir w 1860 roku. W 1918 r. Amerykanin Charles H. Frazer opatentował Hydrogen Booster. Urządzenie to, dzięki doprowadzeniu wodoru do mieszanki paliwowo- powietrznej, powodowało wzrost mocy i obniżenie zużycia paliwa, na skutek zupełnego spalania ładunku, co oczywiście dawało także niespotykaną w przypadku benzyny czystość elementów silnika. Po raz kolejny o wodorze amerykański urząd patentowy usłyszał w 1935 roku, kiedy to Henry Garrett zgłosił wynaleziony przez siebie gaźnik elektrolityczny.
Wśród innowacji stosowanych przez Brytyjczyków podczas II wojny światowej również można natrafić na rurowe generatory, być może już HHO. Oprócz wymienionych wyżej zalet generatory zapewniały znacznie większą odporność silników na przegrzanie. Stosowano je w czołgach i pojazdach wojskowych, głównie na froncie północno-afrykańskim. Niestety, generatory podzieliły los wielu wojennych prototypów. Zostały zniszczone w 1946 r., przyczyniając się do powstania wielu spiskowych teorii. Obok nich stosowano wtedy również dodatkowy wtrysk wody do komory spalania, co genialnie wykorzystał rajdowy zespół Lancii w latach osiemdziesiątych. W każdym razie, w roku 1970 niemiecka firma Lotgenst wprowadziła na rynek generatory HHO, służące do zasilania palników.
W tym miejscu warto zwrócić uwagę na subtelną różnicę pomiędzy elektrolizerem HHO a wodorowym. W przypadku tego pierwszego anoda wydzielająca wodór nie jest odseparowana od katody wydzielającej tlen. Zamiast dwóch gazów otrzymujemy jeden, o dosyć niespotykanych właściwościach. Za jego badania zabrał się na całego australijski chemik, wywodzący się z Bułgarii, Yull Brown. Dzięki swoim generatorom precyzyjnie utrzymującym skład chemiczny uzyskał patent. W 1977 roku NASA opracowała zasilanie wielocylindrowych silników spalinowych benzyną z dodatkiem gazu, co zapoczątkowało serię opatentowanych rozwiązań generatorów w różnych częściach świata. Pod koniec wieku w USA Stanley Mayer zbudował i opatentował plażowe buggy zasilane wyłącznie gazem Browna. W ostatnich latach obok ponad 30 tysięcy instalacji samochodowych sprzedanych przez firmę Brown Gas w Ameryce Północnej, oferowane są palniki firm B.E.S.T. Korea i Norinco, urządzenia warsztatowe do czyszczenia silników oraz wiele generatorów, instalacji itp., budowanych przez małe firmy i warsztaty amatorskie. Wystarczy wpisać hasło „samochód na wodę” lub HHO w wyszukiwarkę, aby trafić na oferty polskich firm produkujących urządzenia w tej technologii.
Porównanie kosztów gazów spawalniczych
Zrób to sam
Pozorna prostota urządzeń aż kusi, aby poeksperymentować.
Doświadczalnym elektrolizerem może być zwykły szczelny słoik z dwiema elektrodami ze stali nierdzewnej i odprowadzeniem gazu. Elektrolitem jest woda z dodatkiem KOH lub nawet zwykłej sody oczyszczonej. Wszystko dzieje się zgodnie z prawem Faradaya. Odpowiednie natężenie prądu i gaz zaczyna płynąć z węża. W tym miejscu trafimy na pierwszy „haczyk”, który może zakończyć się eksplozją. Do zapłonu wystarczy byle iskra, a HHO nie potrzebuje do tego tlenu. Gaz ten ma też anormalną przyczepność do cieczy, ciał stałych i innych gazów. Konieczny jest tzw. bubbler czyli kolejny zbiornik, w którym gaz przepuszczany będzie przez wodę. Ważny jest poziom elektrolitu i wody, aby zbyt dużo gazu nie gromadziło się w zbiornikach, bo w przypadku iskry może dojść do wybuchu. Na wyjściu z „bubblera” konieczny jest tłumik płomienia. Najlepszym materiałem na to jest wełna z brązu, ale do doświadczeń można użyć łatwiej dostępnej – mosiężnej lub też wiórów z tego metalu. Czytelników, którzy zechcą przeprowadzić eksperyment pragnę jeszcze raz uprzedzić, że jest on bardzo niebezpieczny.
Wśród niewymienionych wyżej cech HHO warto zwrócić uwagę na jego anormalny ciężar molowy 12,3 (powinien być lżejszy), właściwość zwiększania temperatury zapłonu oleju napędowego o kilka stopni (gaz powinien zmniejszyć) i bardzo wysoką temperaturę płomienia dochodzącą do 7000 °C.
Amatorski, doświadczalny generator HHO
Elektrody to rurki ze stali kwasoodpornej, wnętrze elektrolizera w całości wyłożone plastikiem PTFE ( z butelek, zastosowane perforowane przegrody aby podczas przechyłów elektrolit nie „chlapał”). „Bubbler”z uszczelnionym wejściem czarnym przewodem sięgającym dna, wyjście – w pokrywie. Na końcu węża odpływowego tłumik płomieni z wiórów mosiężnych. Pokrywy przeźroczyste, aby widać było poziom płynów. Urządzenie działa zasilane z akumulatora 12 V, 12 A/h.
Instalacje samochodowe są znacznie bardziej skomplikowane niż wyżej opisane urządzenie. Elektrolizery potrafią produkować od 3 do 6 l gazu na minutę. Opaski i śruby wykonane są z tworzyw sztucznych aby wyeliminować najmniejszą możliwość powstania iskry. W przypadku HHO nie mamy do czynienia z ciśnieniami. Proces elektrolizy rozpoczyna się po włączeniu zapłonu, a po wyłączeniu ustaje. Gaz doprowadzany jest do obudowy filtra powietrza, przez co ilość powietrza, a co za tym idzie skład spalin, jest inny niż założył to producent samochodu. Sonda lambda podaje sygnał odczytywany przez centralkę jako błąd. W związku z tym, w skład instalacji wchodzi układ elektroniczny sterujący centralką. Poziom elektrolitu i wody destylowanej jest monitorowany i automatycznie uzupełniany. Stosowane są również bardzo wyrafinowane systemy zabezpieczeń, mimo że pojawienie się płomienia w obudowie filtra współczesnego samochodu jest mało prawdopodobne. Instalacje działają zarówno w silnikach benzynowych, jak i o zapłonie samoczynnym.
Niestety, mimo intensywnych poszukiwań nie trafiłem na żadne opinie niezależnych instytucji zajmujących się testami długodystansowymi pojazdów wykorzystujących HHO i badaniami silników. Trudno więc trafić na obiektywne dane o zmianach charakterystyki silników. Firma Browns Gas od ponad roku bada Dodge’a RAM napędzanego wyłącznie gazem. Duże natężenie prądu, potrzebne aby uzyskać odpowiednią wydajność elektrolizy, we współczesnych samochodach nie jest problemem. Czy pozostanie to ciekawostką techniczną, czy spowoduje przewrót w podejściu do zasilania silników, pokażą zapewne najbliższe lata.
Ryszard Romanowski
artykuł pochodzi z wydania Grudzień 12 (51) 2011
