Desarrollo de un sistema de control automático del proceso de obtención de HHO a través de la electrólisis del agua

Abstract

En el presente artículo se propone un desarrollo de un sistema de control automático del proceso de obtención de HHO de una celda seca través de la electrólisis del agua. El diseño mecánico del sistema se basa en cálculos que utilizan fórmulas, teorías matemáticas, físicas y químicas, y en las especificaciones técnicas de los materiales empleados en su construcción. La relevancia del diseño mecánico se encuentra en la optimización del uso de la energía suministrada a la celda, a fin de evitar el sobrecalentamiento y la evaporación del agua. Además, se han elegido materiales adecuados para garantizar la robustez física de la celda durante su implementación. El diseño mecánico de la celda y la eficiencia en la producción de HHO guardan una relación importante. Por ello, se realizaron los cálculos de diseño mecánico, así como la construcción de la celda seca para obtener HHO, se colocó los resultados de la implementación y de producción y se realizó la comparación con la producción teórica obtenida mediante leyes físicas y químicas ( Ley de Faraday), todo controlado a través de la lógica Difusa para mantener un caudal de producción óptimo controlando la temperatura de la celda. Finalmente, el caudal volumétrico de HHO obtenido fue de 2,70 L por minuto, teniendo una eficiencia de producción del 98,68%. Es más alto que la mayoría de las celdas secas.

This article proposes the development of an automatic control system in order to obtain HHO from a dry cell through the electrolysis of water. Calculations and technical specifications of the materials used for the implementation are supported by mathematical, physical and chemical formulas and theories (Faraday´s Law, electrolysis process and mechanical design). The importance of the mechanical design lies in achieving an efficient use of the energy provided to the cell that allows the separation of the H2 and O2 molecules without overheating the cell and evaporating the water, without current losses due to the geometry of the electrodes (Foucault Current) Moreover, choosing materials for proper implementation and physical robustness is mandatory. In addition, the mechanical design of the cell and the efficiency in the production of HHO have an important relationship. Therefore, the mechanical design and the calculations were performed, as well as the construction of the dry cell to obtain HHO. The results of the implementation and production were placed and compared with what theoretically the dry cell should produce from the law of Faraday. All the process was controlled through a fuzzy logic loop to maintain an optimal production flow by controlling the cell temperature. Finally, the volumetric flow rate of HHO obtained was 2.70 L per minute. It means a production efficiency of 98.68%, which is taller than most dry cells.