Experimente und Selbstversuche mit Browns Gas

Die Elektrodenplatten sollten aus V4A-Stahl mit hohem Titananteil bestehen. Die technische Bezeichnung des Edelstahls mit Titananteil ist 316Ti bzw. 1.4571. Optimal ist es, wenn die Minus-Anschlussplatten aus reinem Titan sind. Der Verkäufer sollte exakte Angaben zu den verwendeten Stahlqualitäten machen; telefonische Erreichbarkeit und eine eigene Website könnten ebenfalls ein Zeichen von Seriosität sein.

Elektrolytvorratsbehälter

Auf Ebay gibt es beispielsweise BG-Komplettpakete für den Einbau in Fahrzeugen. Neben der Zelle sind dann oftmals auch diverse Kleinteile, Schläuche und der Elektrolytvorratsbehälter im Paket enthalten. Die mitgelieferten ein bis zwei Liter fassenden Elektrolytbehälter sind für den etwa einstündigen Betrieb voraussichtlich ausreichend. Falls Sie die Zelle mehrstündig betreiben wollen oder mehrere Personen nacheinander das Gerät benutzen wollen, kann mit einem größeren Elektrolytbehälter die Laufzeit verlängert werden. Je größer der Vorratsbehälter ist, desto mehr kühle Elektrolytlösung gelangt in die Zelle. Der Elektrolytbehälter wird über der Zelle positioniert und die Elektrolytflüssigkeit zirkuliert kontinuierlich zwischen Zelle und Vorratsbehälter. Der Behälter sollte möglichst massiv, laugenfest und vor allem lebensmittelecht sein. Ein geeigneter Kunststoff ist beispielsweise Polyethylen (HDPE, PE-HD, PD-LD). Ein lebensmittelechter Behälter aus HDPE oder PE-HD sollte nach dem Öffnen nicht nennenswert nach Plastik riechen. Übelriechende Kunststoffkanister aus dem Baumarkt sind sicher nicht so optimal, da man die Ausgasungen sämtlicher Behälter mit einatmet. Wer sich einen größeren Elektrolytbehälter selbst zusammenbauen möchte, benötigt natürlich auch noch Bohrer, Gewindeschneider, Teflonband und die entsprechenden laugenfesten Schlauchanschlüsse.

Bubbler

Nach dem Elektrolytbehälter strömt das BG in den Bubbler. Dieser mit Leitungswasser gefüllte Behälter, in dem das Gas beim Durchlauf Blasen bildet, soll den Flammenrückschlag („Flashback“) verhindern. Falls sich das BG beim Basteln im Keller entzünden sollte, kann nur das wenige Gas im Schlauch und im Bubbler explodieren. Beim Einatmen von BG hat der Bubbler allerdings noch eine andere Funktion: Er soll etwaige Elektrolytrückstände im Gas herausfiltern. Darum verwendet George Wiseman sogar zwei Bubbler hintereinander (bzw. nacheinander). Für mich erscheint es logisch, dass die Bläschen möglichst klein sein sollten.

Hierfür habe ich mir einen Aquariumstein in den zweiten Bubbler gebaut, der die Blasen von Zentimeter- auf Millimetergröße reduziert. Alternativ könnte man den zweiten Bubbler auch halb mit Sand füllen, was ich aber noch nicht selbst ausprobiert habe.

Einen Bubbler kann man auch ganz leicht selber bauen: Man nimmt einfach zwei große 1,5-Liter-Kunststoffflaschen (Cola- bzw. andere PET-Flaschen), bohrt zwei kleine Löcher in den Deckel und dichtet die Schläuche mit einer Heißklebepistole ab. Der Schlauch für das einströmende Gas geht dabei bis an den Flaschenboden und der Schlauch für das ausströmende Gas endet direkt unter dem Deckel. Die Flasche wird dann zu circa 80 bis 90 Prozent mit Wasser gefüllt, sodass das Gas vor dem Verlassen der Flasche durch das reinigende Leitungswasser muss. Nach den Bubblern kommt schon der Nasenschlauch. Manche Exemplare riechen unangenehm nach Plastik – hier kann man sich aber an den Kundenrezensionen auf bekannten Internetplattformen orientieren.

Stromversorgung

Ebenfalls erwähnenswert ist natürlich die Stromversorgung. Um 40 Liter BG in einer Stunde zu produzieren, benötigt man ein Netzteil mit 100 oder 120 Watt. Die allermeisten Trockenzellen sind für den 12-Volt-Betrieb konzipiert, weshalb das Netzteil dauerhaft 12–13,6 Volt Gleichstrom (DC) und entsprechend 8–10 Ampere liefern sollte. Ich verwende aktuell ein Labornetzteil, das allerdings 300 Euro kostet und nicht wirklich empfehlenswert ist, da sich mit steigender Erwärmung der Zelle deren Widerstand ständig ändert und somit das Labornetzteil häufig nachgestellt werden muss. Eine günstige und vermutlich bessere Alternative ist ein Spannungswandler von 230 Volt auf 12 Volt und 10 Ampere (ca. 30–40 Euro). Das Gerät sollte vernünftige Kabel haben und für den Dauerbetrieb geeignet sein (z. B. geeignet für den Betrieb eines 12-V-Kühlschranks, Kfz-Zigarettenanzünders etc.) Eventuell funktioniert auch das alte Netzteil eines Notebooks, sofern die Leistungsdaten passen. Beim Anschluss der Stromversorgung an die Zelle sind möglicherweise Lötarbeiten notwendig.

Gasbläschen in den mit Leitungswasser gefüllten Bubblern. Verwendet werden handelsübliche PET-Flaschen und ein Aquariumstein.

Elektrolytlösung

Als Elektrolyt verwende ich dampfdestilliertes Wasser zuzüglich zwei bis vier Gewichtsprozent NaOH (Natriumhydroxid) bzw. KOH (Kaliumhydroxid). Der Laugenanteil verbleibt während der Elektrolyse vollständig im Wasser, sofern, wie bereits erwähnt, die Zelltemperatur im grünen Bereich ist. George Wiseman verwendet NaOH – ich habe bisher KOH verwendet, da es nicht so aggressiv bei Hautkontakt ist und die Zelle effizienter arbeitet als mit NaOH. Da George aber NaOH präferiert, werde ich ebenfalls auf diese Lauge wechseln. NaOH wird von Bäckern zur Herstellung von Brezeln und Laugensemmeln verwendet – das macht Natriumhydroxid etwas sympathischer als Kaliumhydroxid, welches eher beim Ablaugen von Möbeln punkten kann. Zum Wasser: Viele unerwünschte Inhaltsstoffe von destilliertem Baumarkt-Wasser, das in Wirklichkeit Osmosewasser ist, werden ebenfalls elektrolytisch gespalten. Das kann je nach Inhaltsstoff mehr oder weniger gefährlich werden – gäbe man dem Wasser beispielsweise Kochsalz (NaCl) hinzu, dann würde in der Elektrolysezelle Chlorgas (Cl2) und Natron(lauge)entstehen. Da jeglicher Inhaltsstoff des Wassers elektrolytisch gespalten wird, empfehle ich, dampfdestilliertes Wasser zu verwenden, das Sie zum Beispiel in Apotheken erhalten. Auf lange Sicht wäre eventuell der Kauf einer Dampfdestille zu erwägen.

Probleme und Lösungen

Bräunliche Verfärbung des Elektrolyts

Ein großes Problem bei „günstigen“ Zellen ist die Braunfärbung der Elektrolytlösung. Ähnlich wie bei der Herstellung von kolloidalem Silber können sich auch aus den Stahlplatten des Elektrolyseurs Nanoteilchen herauslösen. Hierdurch soll sich zum Beispiel Chrom aus dem Edelstahl lösen. Chromate in der Elektrolytflüssigkeit sind sicherlich nicht sonderlich gesundheitsfördernd. Je höherwertig der verwendete Stahl, desto länger bleibt die Elektrolytlösung hell. Meine Lösung ist auch nach etwa 100 Stunden Betrieb noch völlig hell.

Schaumbildung

Ebenfalls störend ist die Schaumbildung der Elektrolytlösung. Ob sich durch die Lauge oder die Elektrolyse noch weitere Stoffe aus Platten, Schläuchen, Anschlüssen, Dichtungen usw. lösen und zu der nervigen Schaumbildung führen, kann ich nicht genau sagen. Bezüglich der Schaumbildung wird oftmals von Fettrückständen gesprochen. In meiner Zelle ist nach zig Elektrolytwechseln garantiert kein Fett mehr vorhanden und trotzdem fängt die Lösung irgendwann an zu schäumen. Allerdings habe ich in meiner Zelle keine reinen Titananoden verbaut. Abhilfe oder wenigstens Besserung soll, wie oben bereits erwähnt, die Verwendung von Titan-Minusplatten bringen. NaOH bzw. KOH mit möglichst hohem Reinheitsgehalt und dampfdestilliertes Wasser bringen ebenfalls Besserung. In einem Video von George Wiseman sieht man ihn an seiner kleinen Zelle mit einem selbstgebauten Staubsauger stehen, wo er seine uralte dunkelbraune Elektrolytlösung von massivem Schaum befreit. Wenn Ihre Elektrolytlösung jemals so aussehen sollte, hätten Sie besser schon lange vorher neue ansetzen sollen.