हम पानी जलाते हैं. वैज्ञानिकों ने पानी से हाइड्रोजन प्राप्त करने का एक सरल तरीका खोजा है, जिसे चुंबक से पानी को विघटित किया जाता है

ट्रा. इस तकनीक की चर्चा ऊपर हाइड्रोजन कार्बन मोनोऑक्साइड CO के शुद्धिकरण पर पैराग्राफ में की गई थी। हालाँकि पहली नज़र में हाइड्रोजन प्राप्त करने की यह विधि आकर्षक लग सकती है, हालाँकि, इसका व्यावहारिक कार्यान्वयन काफी जटिल है।

ऐसे ही एक प्रयोग की कल्पना कीजिए. पी एसएचएन के तहत एक बेलनाकार बर्तन में 1 किमीओल शुद्ध जल वाष्प है। पिस्टन का वजन 1 एटीएम के बराबर सीओसीजे में निरंतर दबाव बनाता है। बर्तन में भाप को तापमान> 3000 K तक गर्म किया जाता है। दबाव और तापमान के संकेतित मान मनमाने ढंग से चुने गए थे। लेकिन एक उदाहरण के तौर पर.

यदि बर्तन में केवल H2O अणु हैं, तो सिस्टम की मुक्त ऊर्जा की मात्रा पानी और जल वाष्प के गतिशील गुणों की संबंधित TeD तालिकाओं का उपयोग करके निर्धारित की जा सकती है। हालांकि, वास्तव में, कम से कम कुछ जल वाष्प अणु अपने घटक रासायनिक तत्वों, यानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाते हैं:

इसलिए, प्राप्त मिश्रण, जिसमें अणु H20, H2 और O2 शामिल हैं, चार होगा। मुक्त ऊर्जा के एक अलग मूल्य से प्रभावित। यदि सभी जल वाष्प के अणु अलग हो जाते हैं, तो बर्तन में एक गैस मिश्रण होगा जिसमें 1 किमीोल हाइड्रोजन और 0.5 किमीोल ऑक्सीजन होगा। समान दबाव (1 a और तापमान (3000 K)) पर इस गैस मिश्रण की मुक्त ऊर्जा की मात्रा शुद्ध जल वाष्प की मुक्त ऊर्जा की मात्रा से अधिक हो जाती है। ध्यान दें कि 1 किमीोल जल वाष्प को 1 द्वारा परिवर्तित किया गया था हाइड्रोजन का kmol और ऑक्सीजन का 0.5 kmol, यानी पदार्थ की कुल मात्रा me: A "oG) है | | (= 1.5 kmol। इस प्रकार, हाइड्रोजन b> का आंशिक दबाव 1 / 1.5 atm है, और का आंशिक दबाव ऑक्सीजन 0.5/1.5 एटीएम है। तापमान के किसी भी यथार्थवादी मूल्य पर, पानी का पृथक्करण अधूरा होगा। आइए हम अलग-अलग परिवर्तन अणुओं एफ के अनुपात को निरूपित करें। फिर विघटित नहीं होने वाले जल वाष्प (किमीओल) की मात्रा (1 - एफ) के बराबर होगी (हम मानते हैं कि बर्तन में 1 किमीोल जल वाष्प था)। बनने वाली हाइड्रोजन की मात्रा (kmol) F के बराबर होगी, और ऑक्सीजन - F के बराबर होगी। परिणामी मिश्रण की संरचना होगी (एल-एफ)एन20 + एफएच2 + ^एफ02। कुल गैस मिश्रण (किमीओल) चावल। 8.8. जलवाष्प, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के मिश्रण की मुक्त ऊर्जा की पृथक्कृत जलवाष्प के मोल अंश पर निर्भरता मिश्रण घटक की मुक्त ऊर्जा संबंध के अनुसार दबाव पर निर्भर करती है 8आई = 8आई +आरटीएनपी(, (41) जहां जी - प्रति 1 किलोमोल एफटीपी मिश्रण के /-वें घटक की मुक्त ऊर्जा और 1 एटीएम का दबाव है (देखें "अध्याय 7 में तापमान पर मुक्त ऊर्जा की निर्भरता)। समीकरण (42) द्वारा निर्धारित एफ पर मिश्रण की मुक्त ऊर्जा की निर्भरता चित्र 8.8 में दिखाई गई है। जैसा कि चित्र से देखा जा सकता है, एक तापमान पर जल वाष्प, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के मिश्रण की मुक्त ऊर्जा 3000 K का और 1 एटीएम का दबाव: न्यूनतम यदि पृथक पानी के अणुओं का अनुपात युगल संरचना 14.8%. इस बिंदु पर, रिवर्स प्रतिक्रिया की दर n, + - SU, -\u003e H-, 0 दर के बराबर है 1 2 प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया H20 -» ​​​​H2 + - 02 का sti, यानी, संतुलन स्थापित किया गया है। संतुलन बिंदु निर्धारित करने के लिए F का मान ज्ञात करना आवश्यक है टोरस SP11X में न्यूनतम है। d Gmjy -$ -$ 1 -$ -^ = - Jan2o + Ru2 + 2^o2 + Sh2o “ Sn2 ~ 2 go2 संतुलन स्थिरांक Kp तापमान और रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण में स्टोइकोमेट्रिक गुणांक पर निर्भर करता है। प्रतिक्रिया के लिए Kp का मान H-0 -» H2 + ^02 प्रतिक्रिया 2H20 -» ​​​​2H2 + 02 के मान से भिन्न है। इसके अलावा, संतुलन स्थिरांक दबाव पर निर्भर नहीं करता है। वास्तव में, यदि हम सूत्र (48) की ओर मुड़ें, तो हम देख सकते हैं कि मुक्त ऊर्जा g* का मान 1 एटीएम के दबाव पर निर्धारित होता है और सिस्टम में दबाव पर निर्भर नहीं होता है। इसके अलावा, यदि जल वाष्प में आर्गन जैसी अक्रिय गैस का मिश्रण होता है, तो इससे संतुलन स्थिरांक का मान भी नहीं बदलेगा, क्योंकि g "Ar का मान 1 * के बराबर है। संतुलन स्थिरांक Kp और विघटित जलवाष्प के अनुपात /' के बीच संबंध मिश्रण घटकों के आंशिक दबाव को F के फलन के रूप में व्यक्त करके प्राप्त किया जा सकता है, जैसा कि सूत्र (38), 39) और (40) में किया गया था। ध्यान दें कि ये सूत्र केवल किसी विशेष मामले के लिए मान्य हैं, जब कुल दबाव 1 एटीएम है। सामान्य स्थिति में, जब गैस मिश्रण कुछ मनमाने दबाव p पर होता है, तो आंशिक दबाव की गणना निम्नलिखित संबंधों का उपयोग करके की जा सकती है: उपरोक्त जानकारी के अनुसार, पानी का प्रत्यक्ष तापीय अपघटन केवल बहुत उच्च तापमान पर ही संभव है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। 8.9, वायुमंडलीय तापमान पर पैलेडियम के गलनांक (1825 K) पर। जलवाष्प का केवल एक छोटा सा अंश ही पृथक्करण से गुजरता है। इसका मतलब है कि पानी के थर्मल अपघटन से उत्पन्न हाइड्रोजन का आंशिक दबाव व्यावहारिक अनुप्रयोगों में उपयोग करने के लिए बहुत कम होगा। जलवाष्प का दबाव बढ़ाने से स्थिति ठीक नहीं होगी, क्योंकि पृथक्करण की डिग्री तेजी से घट जाती है (चित्र 8.10)। संतुलन स्थिरांक की परिभाषा को अधिक जटिल प्रतिक्रियाओं के मामले में बढ़ाया जा सकता है। तो, उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया के लिए मान -246 एमजे/किमीओल जल निर्माण की ऊर्जा का मान है, जो शून्य से 3000 K तक के तापमान रेंज पर औसत है। उपरोक्त अनुपात बोल्ट्ज़मैन समीकरण का एक और उदाहरण है।

वाष्पीकरण के "ठंडे" उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोस्मोक और तरल पदार्थों के कम लागत वाले उच्च-वोल्टेज पृथक्करण का एक नया प्रभाव प्रायोगिक तौर पर खोजा और अध्ययन किया गया। इस खोज के आधार पर, लेखक ने ईंधन प्राप्त करने के लिए एक नई अत्यधिक कुशल कम लागत वाली तकनीक का प्रस्ताव रखा और उसका पेटेंट कराया। उच्च-वोल्टेज केशिका इलेक्ट्रोस्मोक पर आधारित कुछ जलीय घोलों से गैस।

परिचय

यह लेख हाइड्रोजन ऊर्जा की एक नई आशाजनक वैज्ञानिक और तकनीकी दिशा के बारे में है। यह सूचित करता है कि गहन "ठंडे" वाष्पीकरण और तरल पदार्थ और जलीय घोल के ईंधन गैसों में पृथक्करण का एक नया इलेक्ट्रोफिजिकल प्रभाव खोजा गया है और रूस में बिना किसी बिजली की खपत के प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण किया गया है - उच्च वोल्टेज केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस। जीवित प्रकृति में इस महत्वपूर्ण प्रभाव की अभिव्यक्ति के ज्वलंत उदाहरण दिए गए हैं। खुला प्रभाव हाइड्रोजन ऊर्जा और औद्योगिक इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री में कई नई "सफलता" प्रौद्योगिकियों का भौतिक आधार है। इसके आधार पर, लेखक ने पानी, विभिन्न जलीय घोलों और जल-कार्बनिक यौगिकों से दहनशील ईंधन गैसों और हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए एक नई उच्च-प्रदर्शन और ऊर्जा-कुशल तकनीक का विकास, पेटेंट कराया है और सक्रिय रूप से शोध कर रहा है। लेख उनके भौतिक सार, और व्यवहार में कार्यान्वयन की तकनीक का खुलासा करता है, नए गैस जनरेटर की संभावनाओं का तकनीकी और आर्थिक मूल्यांकन देता है। लेख हाइड्रोजन ऊर्जा और इसकी व्यक्तिगत प्रौद्योगिकियों की मुख्य समस्याओं का विश्लेषण भी प्रदान करता है।

संक्षेप में केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस की खोज और गैसों में तरल पदार्थ के पृथक्करण और एक नई तकनीक के विकास के इतिहास के बारे में। प्रभाव की खोज 1985 में मेरे द्वारा की गई थी। केशिका इलेक्ट्रोस्मोटिक "ठंड" वाष्पीकरण और अपघटन पर प्रयोग और प्रयोग बिजली की खपत के बिना ईंधन गैस के उत्पादन के साथ तरल पदार्थों का उत्पादन मेरे द्वारा 1986 -96 वर्षों की अवधि में किया गया था। पौधों में पानी के "ठंडे" वाष्पीकरण की प्राकृतिक प्रक्रिया के बारे में पहली बार, मैंने 1988 में लेख लिखा था " पौधे - प्राकृतिक विद्युत पंप" /1/. मैंने 1997 में अपने लेख "नई विद्युत अग्नि प्रौद्योगिकी" (अनुभाग "क्या पानी जलाना संभव है") /2/ में इस प्रभाव के आधार पर तरल पदार्थों से ईंधन गैसें प्राप्त करने और पानी से हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए एक नई अत्यधिक कुशल तकनीक पर रिपोर्ट दी थी। लेख में मेरे द्वारा प्रस्तावित केशिका इलेक्ट्रोस्मोटिक ईंधन गैस जनरेटर के मुख्य संरचनात्मक तत्वों और विद्युत सेवा उपकरणों (विद्युत क्षेत्र स्रोतों) को प्रकट करने वाले ग्राफ़, प्रयोगात्मक सुविधाओं के ब्लॉक आरेखों के साथ कई चित्र (चित्र 1-4) प्रदान किए गए हैं। ये उपकरण तरल पदार्थों को ईंधन गैसों में बदलने वाले मूल परिवर्तक हैं। उन्हें तरल पदार्थ से ईंधन गैस के उत्पादन के लिए नई तकनीक के सार को समझाने के लिए पर्याप्त विवरण के साथ, सरलीकृत तरीके से चित्र 1-3 में दर्शाया गया है।

दृष्टांतों की सूची और उनके लिए संक्षिप्त स्पष्टीकरण नीचे दिए गए हैं। अंजीर पर. 1 एकल विद्युत क्षेत्र के माध्यम से ईंधन गैस में रूपांतरण के साथ तरल पदार्थों के "ठंडे" गैसीकरण और पृथक्करण के लिए सबसे सरल प्रयोगात्मक सेटअप दिखाता है। चित्र 2 विद्युत क्षेत्र के दो स्रोतों (इलेक्ट्रोस्मोसिस द्वारा किसी भी तरल के "ठंडे" वाष्पीकरण के लिए एक स्थिर-चिह्न विद्युत क्षेत्र और कुचलने के लिए दूसरा स्पंदित (वैकल्पिक) क्षेत्र) के साथ "ठंडे" गैसीकरण और तरल पदार्थों के पृथक्करण के लिए सबसे सरल प्रयोगात्मक सेटअप दिखाता है। वाष्पित तरल के अणु और इसे ईंधन में बदलना चित्र 3 संयुक्त उपकरण का एक सरलीकृत ब्लॉक आरेख दिखाता है, जो उपकरणों (चित्र 1, 2) के विपरीत, वाष्पित तरल का अतिरिक्त इलेक्ट्रोएक्टिवेशन भी प्रदान करता है। पंप-बाष्पीकरणकर्ता उपकरणों के मुख्य मापदंडों पर तरल पदार्थ (दहनशील गैस जनरेटर) का। यह, विशेष रूप से, विद्युत क्षेत्र की ताकत और केशिका वाष्पित सतह के क्षेत्र पर डिवाइस के प्रदर्शन के बीच संबंध दिखाता है। के नाम उपकरणों के तत्वों के आंकड़े और डिकोडिंग स्वयं उनके कैप्शन में दिए गए हैं। विवरण उपकरणों के तत्वों और गतिशीलता में उपकरणों के संचालन के बीच अंतर्संबंध लेख के प्रासंगिक अनुभागों में पाठ में नीचे दिए गए हैं।

हाइड्रोजन ऊर्जा की संभावनाएँ और समस्याएँ

पानी से हाइड्रोजन का कुशल उत्पादन सभ्यता का एक आकर्षक पुराना सपना है। क्योंकि ग्रह पर बहुत सारा पानी है, और हाइड्रोजन ऊर्जा मानव जाति को असीमित मात्रा में पानी से "स्वच्छ" ऊर्जा का वादा करती है। इसके अलावा, पानी से प्राप्त ऑक्सीजन वातावरण में हाइड्रोजन दहन की प्रक्रिया ही कैलोरी मान और शुद्धता के मामले में आदर्श दहन प्रदान करती है।

इसलिए, पानी के इलेक्ट्रोलिसिस को H2 और O2 में विभाजित करने के लिए एक अत्यधिक कुशल तकनीक का निर्माण और औद्योगिक विकास लंबे समय से ऊर्जा, पारिस्थितिकी और परिवहन के जरूरी और प्राथमिकता वाले कार्यों में से एक रहा है। ऊर्जा क्षेत्र में एक और भी अधिक गंभीर और जरूरी समस्या ठोस और तरल हाइड्रोकार्बन ईंधन का गैसीकरण है, विशेष रूप से, जैविक अपशिष्ट सहित किसी भी हाइड्रोकार्बन से दहनशील ईंधन गैसों के उत्पादन के लिए ऊर्जा-कुशल प्रौद्योगिकियों का निर्माण और कार्यान्वयन। फिर भी, सभ्यता की ऊर्जा और पर्यावरणीय समस्याओं की प्रासंगिकता और सरलता के बावजूद, उन्हें अभी तक प्रभावी ढंग से हल नहीं किया गया है। तो ज्ञात हाइड्रोजन ऊर्जा प्रौद्योगिकियों की उच्च ऊर्जा खपत और कम उत्पादकता के क्या कारण हैं? उस पर और अधिक जानकारी नीचे दी गई है।

राज्य और हाइड्रोजन ईंधन ऊर्जा के विकास का संक्षिप्त तुलनात्मक विश्लेषण

पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा पानी से हाइड्रोजन प्राप्त करने के आविष्कार की प्राथमिकता रूसी वैज्ञानिक लाचिनोव डी.ए. (1888) की है। मैंने इस वैज्ञानिक और तकनीकी दिशा में सैकड़ों लेखों और पेटेंटों की समीक्षा की है। पानी के अपघटन के दौरान हाइड्रोजन उत्पन्न करने की विभिन्न विधियाँ हैं: थर्मल, इलेक्ट्रोलाइटिक, कैटेलिटिक, थर्मोकेमिकल, थर्मोग्रैविटेशनल, इलेक्ट्रोपल्स और अन्य /3-12/। ऊर्जा खपत के दृष्टिकोण से, सबसे अधिक ऊर्जा-गहन विधि थर्मल विधि /3/ है, और सबसे कम ऊर्जा-गहन अमेरिकी स्टेनली मेयर /6/ की विद्युत पल्स विधि है। मेयर की तकनीक /6/ पानी के अणुओं (मेयर के इलेक्ट्रिक सेल) के कंपन की गुंजयमान आवृत्तियों पर उच्च वोल्टेज विद्युत दालों द्वारा पानी के अपघटन की एक अलग इलेक्ट्रोलिसिस विधि पर आधारित है। मेरी राय में, यह लागू भौतिक प्रभावों और ऊर्जा खपत दोनों के संदर्भ में सबसे प्रगतिशील और आशाजनक है, हालांकि, इसकी उत्पादकता अभी भी कम है और तरल और तरल पदार्थ के अंतर-आणविक बंधनों पर काबू पाने की आवश्यकता से बाधित है। तरल इलेक्ट्रोलिसिस के कार्य क्षेत्र से उत्पन्न ईंधन गैस को हटाने के लिए एक तंत्र का अभाव।

निष्कर्ष: हाइड्रोजन और अन्य ईंधन गैसों के उत्पादन के लिए ये सभी और अन्य प्रसिद्ध तरीके और उपकरण तरल अणुओं के वाष्पीकरण और विभाजन के लिए वास्तव में अत्यधिक कुशल तकनीक की कमी के कारण अभी भी अक्षम हैं। इस पर अगले भाग में और अधिक जानकारी।

पानी से ईंधन गैस प्राप्त करने के लिए ज्ञात प्रौद्योगिकियों की उच्च ऊर्जा तीव्रता और कम उत्पादकता के कारणों का विश्लेषण

न्यूनतम ऊर्जा खपत के साथ तरल पदार्थों से ईंधन गैस प्राप्त करना एक बहुत ही कठिन वैज्ञानिक और तकनीकी कार्य है। ज्ञात प्रौद्योगिकियों में पानी से ईंधन गैस प्राप्त करने में महत्वपूर्ण ऊर्जा लागत एकत्रीकरण की तरल अवस्था में पानी के अंतर-आणविक बंधनों पर काबू पाने पर खर्च की जाती है। क्योंकि जल की संरचना एवं संरचना बहुत जटिल है। इसके अलावा, यह विरोधाभासी है कि, प्रकृति में इसकी आश्चर्यजनक व्यापकता के बावजूद, पानी और उसके यौगिकों की संरचना और गुणों का अभी तक कई पहलुओं /14/ में अध्ययन नहीं किया गया है।

तरल पदार्थों में संरचनाओं और यौगिकों के अंतर-आण्विक बंधनों की संरचना और गुप्त ऊर्जा।

यहां तक ​​कि साधारण नल के पानी की भौतिक रासायनिक संरचना भी जटिल है, क्योंकि पानी में कई अंतर-आणविक बंधन, श्रृंखलाएं और पानी के अणुओं की अन्य संरचनाएं होती हैं। विशेष रूप से, साधारण नल के पानी में अशुद्धता आयनों (क्लस्टर संरचनाओं), इसके विभिन्न कोलाइडल यौगिकों और आइसोटोप, खनिजों के साथ-साथ कई विघटित गैसों और अशुद्धियों /14/ के साथ विशेष रूप से जुड़े और उन्मुख पानी के अणुओं की विभिन्न श्रृंखलाएं होती हैं।

ज्ञात प्रौद्योगिकियों द्वारा पानी के "गर्म" वाष्पीकरण के लिए समस्याओं और ऊर्जा लागत की व्याख्या।

इसीलिए पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने की ज्ञात विधियों में, पानी के अंतर-आण्विक और फिर आणविक बंधनों को कमजोर करने और पूरी तरह से तोड़ने के लिए बहुत अधिक बिजली खर्च करना आवश्यक है। पानी के विद्युत रासायनिक अपघटन के लिए ऊर्जा लागत को कम करने के लिए, अतिरिक्त थर्मल हीटिंग (भाप के गठन तक) का अक्सर उपयोग किया जाता है, साथ ही अतिरिक्त इलेक्ट्रोलाइट्स की शुरूआत, उदाहरण के लिए, क्षार और एसिड के कमजोर समाधान। हालाँकि, ये प्रसिद्ध सुधार अभी भी एकत्रीकरण की तरल अवस्था से तरल पदार्थ (विशेष रूप से, पानी का अपघटन) के पृथक्करण की प्रक्रिया को महत्वपूर्ण रूप से तेज करने की अनुमति नहीं देते हैं। ज्ञात तापीय वाष्पीकरण प्रौद्योगिकियों का उपयोग तापीय ऊर्जा के भारी व्यय से जुड़ा है। और इस प्रक्रिया को तीव्र करने के लिए जलीय घोल से हाइड्रोजन प्राप्त करने की प्रक्रिया में महंगे उत्प्रेरकों का उपयोग बहुत महंगा और अप्रभावी है। तरल पदार्थों के पृथक्करण के लिए पारंपरिक प्रौद्योगिकियों का उपयोग करते समय उच्च ऊर्जा खपत का मुख्य कारण अब स्पष्ट है, वे तरल पदार्थों के अंतर-आणविक बंधनों को तोड़ने पर खर्च किए जाते हैं।

एस मेयर द्वारा पानी से हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए सबसे प्रगतिशील इलेक्ट्रोटेक्नोलॉजी की आलोचना /6/

निस्संदेह, स्टेनली मेयर की इलेक्ट्रोहाइड्रोजन तकनीक ज्ञात में सबसे किफायती और संचालन की भौतिकी के मामले में सबसे प्रगतिशील है। लेकिन उनका प्रसिद्ध विद्युत सेल /6/ भी अप्रभावी है, क्योंकि आख़िरकार इसमें इलेक्ट्रोड से गैस अणुओं को प्रभावी ढंग से हटाने के लिए कोई तंत्र नहीं है। इसके अलावा, मेयर विधि में पानी के पृथक्करण की यह प्रक्रिया इस तथ्य के कारण धीमी हो जाती है कि तरल से पानी के अणुओं के इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण के दौरान, अंतर-आणविक बंधों की विशाल गुप्त संभावित ऊर्जा पर काबू पाने में समय और ऊर्जा खर्च करनी पड़ती है और पानी और अन्य तरल पदार्थों की संरचना।

विश्लेषण का सारांश

इसलिए, यह बिल्कुल स्पष्ट है कि ईंधन गैसों में तरल पदार्थों के पृथक्करण और परिवर्तन की समस्या के लिए एक नए मूल दृष्टिकोण के बिना, वैज्ञानिक और प्रौद्योगिकीविद् गैस गठन की तीव्रता की इस समस्या को हल नहीं कर सकते हैं। व्यवहार में अन्य प्रसिद्ध प्रौद्योगिकियों का वास्तविक कार्यान्वयन अभी भी "फिसल रहा है", क्योंकि वे सभी मेयर की तकनीक की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा-खपत वाले हैं। और इसलिए व्यवहार में अप्रभावी है।

हाइड्रोजन ऊर्जा की केंद्रीय समस्या का संक्षिप्त निरूपण

हाइड्रोजन ऊर्जा की केंद्रीय वैज्ञानिक और तकनीकी समस्या, मेरी राय में, ठीक अनसुलझी है और किसी भी जलीय घोल से हाइड्रोजन और ईंधन गैस प्राप्त करने की प्रक्रिया को कई गुना तेज करने के लिए एक नई तकनीक की खोज करने और उसे व्यवहार में लाने की आवश्यकता है और ऊर्जा लागत में तीव्र एक साथ कमी के साथ इमल्शन। ज्ञात प्रौद्योगिकियों में ऊर्जा खपत में कमी के साथ तरल पदार्थ को विभाजित करने की प्रक्रियाओं की तेज तीव्रता अभी भी सैद्धांतिक रूप से असंभव है, क्योंकि हाल ही में थर्मल और विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति के बिना जलीय समाधानों के प्रभावी वाष्पीकरण की मुख्य समस्या हल नहीं हुई है। हाइड्रोजन प्रौद्योगिकियों को बेहतर बनाने का मुख्य तरीका स्पष्ट है। यह सीखना आवश्यक है कि तरल पदार्थों को कुशलतापूर्वक वाष्पित और गैसीकृत कैसे किया जाए। और यथासंभव तीव्रता से और कम से कम ऊर्जा खपत के साथ।

नई प्रौद्योगिकी कार्यान्वयन की पद्धति और विशेषताएं

पानी से हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए भाप बर्फ से बेहतर क्यों है? क्योंकि पानी के अणु पानी के घोल की तुलना में इसमें अधिक स्वतंत्र रूप से घूमते हैं।

a) तरल पदार्थों के एकत्रीकरण की स्थिति में परिवर्तन।

जाहिर है, जलवाष्प के अंतर-आणविक बंधन तरल रूप में पानी की तुलना में कमजोर होते हैं, और बर्फ के रूप में पानी की तुलना में तो और भी कमजोर होते हैं। पानी की गैसीय अवस्था पानी के अणुओं को H2 और O2 में विभाजित करने पर विद्युत क्षेत्र के काम को और भी सुविधाजनक बनाती है। इसलिए, पानी के एकत्रीकरण की स्थिति को जल गैस (भाप, कोहरे) में प्रभावी ढंग से परिवर्तित करने की विधियां इलेक्ट्रोहाइड्रोजन ऊर्जा के विकास के लिए एक आशाजनक मुख्य मार्ग हैं। क्योंकि पानी के तरल चरण को गैसीय चरण में स्थानांतरित करने से, पानी के तरल के अंदर मौजूद अंतर-आणविक क्लस्टर और अन्य बंधन और संरचनाएं कमजोर हो जाती हैं और (या) पूरी तरह से टूट जाती हैं।

बी) एक इलेक्ट्रिक वॉटर हीटर - हाइड्रोजन ऊर्जा का कालानुक्रमिक रूप या फिर तरल पदार्थ के वाष्पीकरण के दौरान ऊर्जा के विरोधाभास के बारे में।

लेकिन सब कुछ इतना सरल नहीं है. पानी के गैसीय अवस्था में स्थानांतरण के साथ। लेकिन पानी के वाष्पीकरण के लिए आवश्यक ऊर्जा के बारे में क्या? इसके तीव्र वाष्पीकरण की क्लासिक विधि पानी का तापीय तापन है। लेकिन यह बहुत ऊर्जा गहन भी है। स्कूल डेस्क से हमें सिखाया गया कि पानी के वाष्पीकरण की प्रक्रिया, और यहां तक ​​कि इसके उबलने की प्रक्रिया के लिए बहुत महत्वपूर्ण मात्रा में तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है। 1m³ पानी को वाष्पित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा की जानकारी किसी भी भौतिक संदर्भ पुस्तक में उपलब्ध है। यह कई किलोजूल तापीय ऊर्जा है। या कई किलोवाट-घंटे की बिजली, यदि विद्युत प्रवाह से पानी गर्म करके वाष्पीकरण किया जाता है। ऊर्जा गतिरोध से बाहर निकलने का रास्ता कहाँ है?

"ठंडे वाष्पीकरण" और ईंधन गैसों में तरल पदार्थ के पृथक्करण के लिए पानी और जलीय समाधानों का केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस (एक नए प्रभाव का विवरण और प्रकृति में इसकी अभिव्यक्ति)

मैं लंबे समय से तरल पदार्थों के वाष्पीकरण और पृथक्करण के लिए ऐसे नए भौतिक प्रभावों और कम लागत वाले तरीकों की तलाश में था, मैंने बहुत प्रयोग किया और फिर भी प्रभावी ढंग से "ठंडा" वाष्पीकरण और पानी को एक दहनशील गैस में पृथक्करण का एक तरीका ढूंढ लिया। यह अद्भुत सौन्दर्य और पूर्णता का प्रभाव मुझे प्रकृति ने ही सुझाया था।

प्रकृति हमारी बुद्धिमान शिक्षक है. यह विरोधाभासी है, लेकिन यह पता चला है कि वन्यजीवों में, स्वतंत्र रूप से, थर्मल ऊर्जा और बिजली की आपूर्ति के बिना गैसीय अवस्था में स्थानांतरण के साथ इलेक्ट्रोकेपिलरी पंपिंग और तरल के "ठंडे" वाष्पीकरण की एक प्रभावी विधि लंबे समय से मौजूद है। और यह प्राकृतिक प्रभाव केशिकाओं में स्थित तरल (पानी) पर पृथ्वी के संकेत-स्थिर विद्युत क्षेत्र की क्रिया द्वारा, अर्थात् केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस के माध्यम से महसूस किया जाता है।

पौधे प्राकृतिक, ऊर्जावान रूप से परिपूर्ण, इलेक्ट्रोस्टैटिक और आयन पंप-जलीय घोल के बाष्पीकरणकर्ता हैं। जीवित प्रकृति में इस घटना की सादृश्यता और अभिव्यक्ति के लिए लगातार प्रयास करना शुरू कर दिया। आख़िरकार, प्रकृति हमारी शाश्वत और बुद्धिमान शिक्षक है। और मैंने इसे शुरुआत में पौधों में पाया!

ए) प्राकृतिक संयंत्र बाष्पीकरणकर्ता पंपों की ऊर्जा का विरोधाभास और पूर्णता।

सरलीकृत मात्रात्मक अनुमान बताते हैं कि पौधों और विशेष रूप से ऊंचे पेड़ों में प्राकृतिक नमी बाष्पीकरणकर्ता पंपों के संचालन का तंत्र अपनी ऊर्जा दक्षता में अद्वितीय है। वास्तव में, यह पहले से ही ज्ञात है, और इसकी गणना करना आसान है कि एक ऊंचे पेड़ का प्राकृतिक पंप (लगभग 40 मीटर की मुकुट ऊंचाई और लगभग 2 मीटर के ट्रंक व्यास के साथ) प्रति दिन क्यूबिक मीटर नमी को पंप और वाष्पित करता है। इसके अलावा, बाहर से तापीय और विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति के बिना। इस साधारण पेड़ में ऐसे प्राकृतिक विद्युत जल बाष्पीकरणकर्ता पंप की समतुल्य ऊर्जा शक्ति, समान कार्य करने के लिए प्रौद्योगिकी, पंप और विद्युत जल बाष्पीकरण हीटर में समान उद्देश्यों के लिए हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक उपकरणों के अनुरूप, दसियों किलोवाट है। प्रकृति की ऐसी ऊर्जावान पूर्णता को समझ पाना हमारे लिए अभी भी कठिन है और अभी तक हम इसकी तुरंत नकल नहीं कर सकते हैं। और पौधों और पेड़ों ने यह काम लाखों साल पहले बिना किसी आपूर्ति और बिजली की बर्बादी के प्रभावी ढंग से करना सीखा, जिसका हम हर जगह उपयोग करते हैं।

बी) प्राकृतिक संयंत्र तरल बाष्पीकरणकर्ता पंप की भौतिकी और ऊर्जा का विवरण।

तो पेड़-पौधों में पानी का प्राकृतिक पंप-वाष्पीकरणकर्ता कैसे काम करता है और इसकी ऊर्जा का तंत्र क्या है? यह पता चला है कि सभी पौधों ने लंबे समय तक और कुशलतापूर्वक मेरे द्वारा खोजे गए केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस के इस प्रभाव का उपयोग जलीय घोलों को पंप करने के लिए एक ऊर्जा तंत्र के रूप में किया है जो उन्हें अपने प्राकृतिक आयनिक और इलेक्ट्रोस्टैटिक केशिका पंपों के साथ जड़ों से उनके शीर्ष तक पानी की आपूर्ति करने के लिए बिना किसी रुकावट के प्रदान करता है। ऊर्जा आपूर्ति और मानवीय भागीदारी के बिना। प्रकृति पृथ्वी के विद्युत क्षेत्र की स्थितिज ऊर्जा का बुद्धिमानी से उपयोग करती है। इसके अलावा, पौधों और पेड़ों में, पौधों के तने के अंदर जड़ों से पत्तियों तक तरल पदार्थ उठाना और पौधों के अंदर केशिकाओं के माध्यम से रस का ठंडा वाष्पीकरण, पौधों की उत्पत्ति के प्राकृतिक सबसे पतले फाइबर-केशिकाएं, एक प्राकृतिक जलीय घोल - एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट, की प्राकृतिक विद्युत क्षमता ग्रह और ग्रह के विद्युत क्षेत्र की स्थितिज ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। इसके साथ ही पौधे की वृद्धि (इसकी ऊंचाई में वृद्धि) के साथ, इस प्राकृतिक पंप की उत्पादकता भी बढ़ जाती है, क्योंकि जड़ और पौधे के मुकुट के शीर्ष के बीच प्राकृतिक विद्युत क्षमता में अंतर बढ़ जाता है।

ग) क्रिसमस ट्री की सुइयां क्यों काटती हैं - ताकि उसका इलेक्ट्रिक पंप सर्दियों में काम करे।

आप कहेंगे कि पत्तियों से नमी के सामान्य थर्मल वाष्पीकरण के कारण पोषक तत्वों का रस अंतर्वर्धित हो जाता है। हां, यह प्रक्रिया भी मौजूद है, लेकिन यह मुख्य नहीं है। लेकिन सबसे आश्चर्य की बात यह है कि कई सुई के पेड़ (पाइन, स्प्रूस, देवदार) ठंढ-प्रतिरोधी होते हैं और सर्दियों में भी बढ़ते हैं। तथ्य यह है कि सुई जैसी पत्तियों या कांटों (जैसे पाइन, कैक्टि, आदि) वाले पौधों में, इलेक्ट्रोस्टैटिक बाष्पीकरणकर्ता पंप किसी भी परिवेश के तापमान पर काम करता है, क्योंकि सुइयां प्राकृतिक विद्युत क्षमता की अधिकतम तीव्रता को सिरों पर केंद्रित करती हैं। ये सुइयां. इसलिए, साथ ही साथ उनके केशिकाओं के माध्यम से पोषक तत्व जलीय समाधानों के इलेक्ट्रोस्टैटिक और आयनिक आंदोलन के साथ, वे भी तीव्रता से विभाजित होते हैं और प्रभावी ढंग से नमी अणुओं के अपने प्राकृतिक सुई जैसे प्राकृतिक इलेक्ट्रोड-ओजोनाइज़र से इन प्राकृतिक उपकरणों से वायुमंडल में इंजेक्ट, शूट करते हैं, सफलतापूर्वक जलीय घोल के अणुओं को गैसों में स्थानांतरित करना, इसलिए पानी के गैर-ठंड समाधान के इन प्राकृतिक इलेक्ट्रोस्टैटिक और आयनिक पंपों का काम सूखे और ठंड दोनों में होता है।

घ) पौधों के साथ मेरे अवलोकन और इलेक्ट्रोफिजिकल प्रयोग।

पौधों पर उनके प्राकृतिक वातावरण में कई वर्षों के अवलोकन और कृत्रिम विद्युत क्षेत्र में रखे गए वातावरण में पौधों के साथ प्रयोगों के माध्यम से, मैंने प्राकृतिक नमी पंप और बाष्पीकरणकर्ता के इस प्रभावी तंत्र का व्यापक अध्ययन किया है। विद्युत क्षेत्र के मापदंडों और केशिकाओं और इलेक्ट्रोड के प्रकार पर पौधों के तने के साथ प्राकृतिक रस की गति की तीव्रता की निर्भरता भी सामने आई। प्रयोगों में पौधों की वृद्धि में इस क्षमता में कई गुना वृद्धि हुई, क्योंकि इसके प्राकृतिक इलेक्ट्रोस्टैटिक और आयनिक पंप की उत्पादकता में वृद्धि हुई। 1988 में, मैंने अपने लोकप्रिय विज्ञान लेख "पौधे प्राकृतिक आयन पंप हैं" /1/ में पौधों के साथ अपने अवलोकनों और प्रयोगों का वर्णन किया था।

ई) हम पंपों - बाष्पीकरणकर्ताओं की एक आदर्श तकनीक बनाना पौधों से सीखते हैं। यह बिल्कुल स्पष्ट है कि यह प्राकृतिक ऊर्जा-परिपूर्ण तकनीक तरल पदार्थों को ईंधन गैसों में परिवर्तित करने की तकनीक में काफी लागू है। और मैंने पेड़ों के इलेक्ट्रिक पंपों की समानता में तरल पदार्थ के होलोन इलेक्ट्रोकेपिलरी वाष्पीकरण (छवि 1-3) की ऐसी प्रयोगात्मक स्थापनाएं बनाईं।

एक इलेक्ट्रोकैपिलरी पंप-तरल बाष्पीकरणकर्ता की सबसे सरल प्रयोगात्मक स्थापना का विवरण

"ठंडे" वाष्पीकरण और पानी के अणुओं के पृथक्करण के लिए उच्च-वोल्टेज केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस के प्रभाव के प्रयोगात्मक कार्यान्वयन के लिए सबसे सरल ऑपरेटिंग उपकरण चित्र 1 में दिखाया गया है। दहनशील गैस के उत्पादन के लिए प्रस्तावित विधि को लागू करने के लिए सबसे सरल उपकरण (छवि 1) में एक ढांकता हुआ कंटेनर 1 होता है, जिसमें बारीक छिद्रपूर्ण केशिका सामग्री से तरल 2 (जल-ईंधन इमल्शन या साधारण पानी) डाला जाता है, उदाहरण के लिए, एक रेशेदार बाती 3, इस तरल में डूबी हुई और इसमें पहले से सिक्त, ऊपरी बाष्पीकरणकर्ता 4 से, एक अभेद्य स्क्रीन के रूप में एक चर क्षेत्र के साथ एक केशिका बाष्पीकरणीय सतह के रूप में (चित्र 1 में नहीं दिखाया गया है)। इस उपकरण की संरचना में उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोड 5, 5-1 भी शामिल हैं, जो एक स्थिर-चिह्न विद्युत क्षेत्र 6 के उच्च-वोल्टेज विनियमित स्रोत के विपरीत टर्मिनलों से विद्युत रूप से जुड़े हुए हैं, इलेक्ट्रोड 5 में से एक को एक के रूप में बनाया गया है छिद्रित-सुई प्लेट, और बाष्पीकरणकर्ता 4 के ऊपर गतिशील रूप से रखी गई है, उदाहरण के लिए, गीली बाती 3 पर विद्युत टूटने को रोकने के लिए पर्याप्त दूरी पर उसके समानांतर, यांत्रिक रूप से बाष्पीकरणकर्ता 4 से जुड़ा हुआ है।

एक अन्य उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोड (5-1), विद्युत रूप से इनपुट पर जुड़ा हुआ है, उदाहरण के लिए, फ़ील्ड स्रोत 6 के "+" टर्मिनल पर, यांत्रिक और विद्युत रूप से इसके आउटपुट के साथ झरझरा सामग्री के निचले सिरे से जुड़ा हुआ है, बाती 3, लगभग कंटेनर 1 के निचले भाग में। विश्वसनीय विद्युत इन्सुलेशन के लिए, इलेक्ट्रोड को विद्युत इन्सुलेटर 5-2 के माध्यम से कंटेनर 1 के शरीर से संरक्षित किया जाता है। ध्यान दें कि इस विद्युत क्षेत्र की ताकत का वेक्टर को आपूर्ति की जाती है ब्लॉक 6 से बाती 3 को बाती-बाष्पीकरणकर्ता 3 की धुरी के साथ निर्देशित किया जाता है। डिवाइस को पूर्वनिर्मित गैस मैनिफोल्ड 7 के साथ भी पूरक किया जाता है। संक्षेप में, ब्लॉक 3, 4, 5, 6 वाला उपकरण एक संयुक्त उपकरण है एक इलेक्ट्रोस्मोटिक पंप और टैंक 1 से तरल 2 का एक इलेक्ट्रोस्टैटिक बाष्पीकरणकर्ता। यूनिट 6 आपको 0 से 30 केवी/सेमी तक एक स्थिर चिह्न ("+", - ") विद्युत क्षेत्र की ताकत को समायोजित करने की अनुमति देता है। उत्पन्न भाप को स्वयं से गुजरने की अनुमति देने के लिए इलेक्ट्रोड 5 को छिद्रित या छिद्रपूर्ण बनाया जाता है। डिवाइस (चित्र 1) बाष्पीकरणकर्ता 4 की सतह के सापेक्ष इलेक्ट्रोड 5 की दूरी और स्थिति को बदलने की तकनीकी संभावना भी प्रदान करता है। सिद्धांत रूप में, विद्युत ब्लॉक 6 के बजाय आवश्यक विद्युत क्षेत्र की ताकत बनाने के लिए और इलेक्ट्रोड 5, पॉलीमेरिक मोनोइलेक्ट्रेट्स /13/ का उपयोग किया जा सकता है। हाइड्रोजन जनरेटर उपकरण के इस वर्तमान रहित संस्करण में, इसके इलेक्ट्रोड 5 और 5-1 विपरीत विद्युत संकेतों वाले मोनोइलेक्ट्रेट के रूप में बनाए जाते हैं। फिर, ऐसे इलेक्ट्रोड उपकरणों 5 ​​का उपयोग करने और उन्हें रखने के मामले में, जैसा कि ऊपर बताया गया है, किसी विशेष विद्युत इकाई 6 की बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं है।

सरल इलेक्ट्रोकैपिलरी पंप-वाष्पीकरणकर्ता के संचालन का विवरण (चित्र 1)

तरल पदार्थों के इलेक्ट्रोकेपिलरी पृथक्करण के पहले प्रयोग तरल पदार्थ के रूप में सादे पानी और उसके विभिन्न समाधानों और विभिन्न सांद्रता के जल-ईंधन इमल्शन दोनों का उपयोग करके किए गए थे। और इन सभी मामलों में, ईंधन गैसें सफलतापूर्वक प्राप्त की गईं। सच है, ये गैसें संरचना और ताप क्षमता में बहुत भिन्न थीं।

मैंने पहली बार सबसे सरल उपकरण में विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत बिना किसी ऊर्जा खपत के तरल के "ठंडे" वाष्पीकरण का एक नया इलेक्ट्रोफिजिकल प्रभाव देखा (चित्र 1)

ए) पहले सरल प्रयोगात्मक सेटअप का विवरण।

प्रयोग निम्नानुसार किया जाता है: सबसे पहले, एक पानी-ईंधन मिश्रण (इमल्शन) 2 को कंटेनर 1 में डाला जाता है, बाती 3 और छिद्रपूर्ण बाष्पीकरणकर्ता 4 को इसके साथ पूर्व-गीला किया जाता है। केशिकाओं के किनारों से (बाती 3) -वाष्पीकरणकर्ता 4) विद्युत क्षेत्र का स्रोत इलेक्ट्रोड 5-1 और 5 के माध्यम से जुड़ा हुआ है, और लैमेलर छिद्रित इलेक्ट्रोड 5 को बाष्पीकरणकर्ता 4 की सतह के ऊपर इलेक्ट्रोड 5 और 5-1 के बीच विद्युत टूटने को रोकने के लिए पर्याप्त दूरी पर रखा गया है। .

बी) डिवाइस कैसे काम करता है

परिणामस्वरूप, बाती 3 और बाष्पीकरणकर्ता 4 की केशिकाओं के साथ, अनुदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र के इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों की कार्रवाई के तहत, द्विध्रुवीय ध्रुवीकृत तरल अणु कंटेनर से इलेक्ट्रोड 5 (इलेक्ट्रोस्मोसिस) की विपरीत विद्युत क्षमता की ओर चले गए। , क्षेत्र की इन विद्युत शक्तियों द्वारा बाष्पीकरणकर्ता 4 की सतह से अलग हो जाते हैं और दृश्यमान कोहरे में बदल जाते हैं, अर्थात। विद्युत क्षेत्र (6) के स्रोत की न्यूनतम ऊर्जा खपत पर तरल एकत्रीकरण की दूसरी अवस्था में चला जाता है, और इस तरल का इलेक्ट्रोस्मोटिक उत्थान उनके साथ शुरू होता है। हवा और ओजोन अणुओं के साथ वाष्पित तरल अणुओं के बीच पृथक्करण और टकराव की प्रक्रिया में, बाष्पीकरणकर्ता 4 और ऊपरी इलेक्ट्रोड 5 के बीच आयनीकरण क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन, एक दहनशील गैस के गठन के साथ आंशिक पृथक्करण होता है। इसके अलावा, यह गैस गैस कलेक्टर 7 के माध्यम से प्रवेश करती है, उदाहरण के लिए, वाहन इंजन के दहन कक्षों में।

सी) मात्रात्मक माप के कुछ परिणाम

इस दहनशील ईंधन गैस की संरचना में हाइड्रोजन अणु (H2) -35%, ऑक्सीजन (O2) -35% पानी के अणु - (20%) शामिल हैं और शेष 10% अन्य गैसों की अशुद्धियों के अणु, कार्बनिक ईंधन अणु आदि हैं। यह प्रयोगात्मक रूप से दिखाया गया है कि इसके वाष्प अणुओं के वाष्पीकरण और पृथक्करण की प्रक्रिया की तीव्रता बाष्पीकरणकर्ता 4 से इलेक्ट्रोड 5 की दूरी में परिवर्तन से, बाष्पीकरणकर्ता के क्षेत्र में परिवर्तन से, से बदल जाती है। तरल का प्रकार, बाती 3 और बाष्पीकरणकर्ता 4 की केशिका सामग्री की गुणवत्ता और स्रोत 6 से विद्युत क्षेत्र के पैरामीटर। (ताकत, शक्ति)। ईंधन गैस का तापमान और इसके गठन की तीव्रता को मापा गया (प्रवाह मीटर)। और डिवाइस का प्रदर्शन डिज़ाइन मापदंडों पर निर्भर करता है। इस ईंधन गैस की एक निश्चित मात्रा के दहन के दौरान पानी की नियंत्रण मात्रा को गर्म करने और मापने से, प्रायोगिक सेटअप के मापदंडों में परिवर्तन के आधार पर परिणामी गैस की ताप क्षमता की गणना की गई।

मेरे पहले सेटअप पर प्रयोगों में पाई गई प्रक्रियाओं और प्रभावों की सरलीकृत व्याख्या

1986 में इस सबसे सरल इंस्टॉलेशन पर मेरे पहले प्रयोगों से पता चला कि हाई-वोल्टेज इलेक्ट्रोस्मोसिस के दौरान केशिकाओं में तरल (पानी) से "ठंडा" पानी की धुंध (गैस) बिना किसी दृश्य ऊर्जा खपत के, अर्थात् केवल संभावित ऊर्जा का उपयोग किए बिना उत्पन्न होती है। विद्युत क्षेत्र का. यह निष्कर्ष स्पष्ट है, क्योंकि प्रयोगों के दौरान, क्षेत्र स्रोत द्वारा उपभोग की गई विद्युत धारा समान थी और स्रोत की नो-लोड धारा के बराबर थी। इसके अलावा, यह धारा बिल्कुल भी नहीं बदली, भले ही तरल वाष्पित हो या नहीं। लेकिन नीचे वर्णित "ठंडे" वाष्पीकरण और पानी और जलीय घोल के ईंधन गैसों में पृथक्करण के मेरे प्रयोगों में कोई चमत्कार नहीं है। मैं लिविंग नेचर में होने वाली एक समान प्रक्रिया को देखने और समझने में कामयाब रहा। और पानी के प्रभावी "ठंडे" वाष्पीकरण और उससे ईंधन गैस के उत्पादन के लिए व्यवहार में इसका बहुत उपयोगी उपयोग करना संभव था।

प्रयोगों से पता चलता है कि 10 मिनट में, 10 सेमी के केशिका सिलेंडर व्यास के साथ, केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस ने बिना किसी ऊर्जा खपत के पर्याप्त मात्रा में पानी (1 लीटर) को वाष्पित कर दिया। क्योंकि इनपुट विद्युत शक्ति की खपत (10 वाट)। प्रयोगों में प्रयुक्त विद्युत क्षेत्र का स्रोत - एक उच्च-वोल्टेज वोल्टेज कनवर्टर (20 केवी) इसके संचालन के मोड से अपरिवर्तित है। यह प्रयोगात्मक रूप से पाया गया है कि नेटवर्क से खपत की गई यह सारी शक्ति, जो तरल के वाष्पीकरण की ऊर्जा की तुलना में बहुत कम है, एक विद्युत क्षेत्र बनाने पर खर्च की गई थी। और आयन और ध्रुवीकरण पंपों के संचालन के कारण तरल के केशिका वाष्पीकरण के दौरान यह शक्ति नहीं बढ़ी। अत: द्रव के ठंडे वाष्पीकरण का प्रभाव अद्भुत होता है। आख़िरकार, यह बिना किसी दृश्यमान ऊर्जा लागत के होता है!

पानी गैस (भाप) का एक जेट कभी-कभी दिखाई देता था, खासकर प्रक्रिया की शुरुआत में। वह तेजी के साथ केशिकाओं के किनारे से अलग हो गई। तरल की गति और वाष्पीकरण, मेरी राय में, विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में केशिका में विशाल इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों की उपस्थिति और ध्रुवीकृत पानी (तरल) के स्तंभ पर एक विशाल इलेक्ट्रो-ऑस्मोटिक दबाव के कारण समझाया गया है। प्रत्येक केशिका, जो केशिकाओं के माध्यम से समाधान की प्रेरक शक्ति है।

प्रयोगों से साबित होता है कि तरल के साथ प्रत्येक केशिका में, एक विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, एक शक्तिशाली वर्तमान रहित इलेक्ट्रोस्टैटिक और एक ही समय में आयनिक पंप संचालित होता है, जो एक स्तंभ की केशिका में क्षेत्र द्वारा ध्रुवीकृत और आंशिक रूप से आयनित के एक स्तंभ को ऊपर उठाता है। द्रव पर लागू विद्युत क्षेत्र की एक क्षमता से व्यास में तरल (पानी) माइक्रोन का और केशिका के निचले सिरे से विपरीत विद्युत क्षमता तक, इस केशिका के विपरीत छोर के सापेक्ष एक अंतराल के साथ रखा जाता है। नतीजतन, ऐसा इलेक्ट्रोस्टैटिक आयनिक पंप पानी के अंतर-आणविक बंधनों को तीव्रता से तोड़ता है, दबाव के साथ ध्रुवीकृत पानी के अणुओं और उनके रेडिकल्स को केशिका के साथ सक्रिय रूप से ले जाता है, और फिर इन अणुओं को, पानी के अणुओं के टूटे हुए विद्युत आवेशित रेडिकल्स के साथ, केशिका के बाहर इंजेक्ट करता है। विद्युत क्षेत्र की विपरीत क्षमता के लिए। प्रयोगों से पता चलता है कि, केशिकाओं से अणुओं के इंजेक्शन के साथ-साथ, पानी के अणुओं का आंशिक पृथक्करण (टूटना) भी होता है। और जितना अधिक, विद्युत क्षेत्र की ताकत उतनी ही अधिक होगी। किसी तरल के केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस की इन सभी जटिल और एक साथ होने वाली प्रक्रियाओं में, विद्युत क्षेत्र की संभावित ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।

चूँकि किसी तरल पदार्थ को पानी की धुंध और पानी की गैस में बदलने की प्रक्रिया पौधों के अनुरूप होती है, बिना किसी ऊर्जा आपूर्ति के और पानी और पानी की गैस के गर्म होने के साथ नहीं होती है। इसलिए, मैंने तरल पदार्थों के इलेक्ट्रोस्मोसिस की इस प्राकृतिक और फिर तकनीकी प्रक्रिया को "ठंडा" वाष्पीकरण कहा। प्रयोगों में, एक जलीय तरल का ठंडे गैसीय चरण (कोहरे) में परिवर्तन जल्दी और बिना किसी दृश्य ऊर्जा खपत के होता है। उसी समय, केशिकाओं से बाहर निकलने पर, गैसीय पानी के अणु विद्युत क्षेत्र के इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों द्वारा H2 और O2 में टूट जाते हैं। चूंकि तरल पानी के पानी के धुंध (गैस) में चरण संक्रमण और पानी के अणुओं के पृथक्करण की यह प्रक्रिया ऊर्जा (गर्मी और तुच्छ बिजली) के किसी भी दृश्य व्यय के बिना प्रयोग में आगे बढ़ती है, यह संभवतः विद्युत क्षेत्र की संभावित ऊर्जा है जो खपत होती है किसी तरह।

अनुभाग सारांश

इस तथ्य के बावजूद कि इस प्रक्रिया की ऊर्जा अभी भी पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है, यह अभी भी काफी स्पष्ट है कि "ठंडा वाष्पीकरण" और पानी का पृथक्करण विद्युत क्षेत्र की संभावित ऊर्जा द्वारा किया जाता है। अधिक सटीक रूप से, केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस के दौरान पानी के वाष्पीकरण और H2 और O2 में विभाजन की दृश्य प्रक्रिया इस मजबूत विद्युत क्षेत्र के शक्तिशाली इलेक्ट्रोस्टैटिक कूलम्ब बलों द्वारा सटीक रूप से की जाती है। सिद्धांत रूप में, तरल अणुओं का ऐसा असामान्य इलेक्ट्रोस्मोटिक पंप-बाष्पीकरणकर्ता-विभाजक दूसरे प्रकार की सतत गति मशीन का एक उदाहरण है। इस प्रकार, एक जलीय तरल की उच्च-वोल्टेज केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस, एक विद्युत क्षेत्र की संभावित ऊर्जा के उपयोग के माध्यम से, वास्तव में तीव्र और ऊर्जा-बचत वाष्पीकरण और पानी के अणुओं को ईंधन गैस (एच 2, ओ 2, एच 2 ओ) में विभाजित करने की सुविधा प्रदान करती है।

तरल पदार्थों के केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस का भौतिक सार

अब तक, उनका सिद्धांत विकसित नहीं हुआ है, लेकिन केवल अपनी प्रारंभिक अवस्था में है। और लेखक को उम्मीद है कि यह प्रकाशन सिद्धांतकारों और अभ्यासकर्ताओं का ध्यान आकर्षित करेगा और समान विचारधारा वाले लोगों की एक शक्तिशाली रचनात्मक टीम बनाने में मदद करेगा। लेकिन यह पहले से ही स्पष्ट है कि, प्रौद्योगिकी के तकनीकी कार्यान्वयन की सापेक्ष सादगी के बावजूद, इस प्रभाव के कार्यान्वयन में प्रक्रियाओं की वास्तविक भौतिकी और ऊर्जावानता अभी भी बहुत जटिल है और अभी तक पूरी तरह से समझी नहीं गई है। हम उनके मुख्य विशिष्ट गुणों पर ध्यान देते हैं:

ए) एक इलेक्ट्रोकेपिलरी में तरल पदार्थों में कई इलेक्ट्रोफिजिकल प्रक्रियाओं का एक साथ घटित होना

चूंकि केशिका इलेक्ट्रोस्मोटिक वाष्पीकरण और तरल पदार्थों के पृथक्करण के दौरान, कई अलग-अलग इलेक्ट्रोकेमिकल, इलेक्ट्रोफिजिकल, इलेक्ट्रोमैकेनिकल और अन्य प्रक्रियाएं एक साथ और वैकल्पिक रूप से आगे बढ़ती हैं, खासकर जब एक जलीय घोल केशिका के किनारे से अणुओं के केशिका इंजेक्शन के साथ विद्युत क्षेत्र की दिशा में चलता है .

बी) किसी तरल के "ठंडे" वाष्पीकरण की ऊर्जा घटना

सीधे शब्दों में कहें तो, नए प्रभाव और नई तकनीक का भौतिक सार विद्युत क्षेत्र की संभावित ऊर्जा को केशिका और उसके बाहर तरल अणुओं और संरचनाओं की गति की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करना है। साथ ही, तरल के वाष्पीकरण और पृथक्करण की प्रक्रिया में, किसी भी विद्युत प्रवाह का उपभोग नहीं किया जाता है, क्योंकि कुछ समझ से बाहर तरीके से यह विद्युत क्षेत्र की संभावित ऊर्जा है जिसका उपभोग किया जाता है। यह केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस में विद्युत क्षेत्र है जो आणविक संरचनाओं और तरल अणुओं को एक साथ दहनशील गैस में बदलने के कई लाभकारी प्रभावों के उपकरण के लिए अपने अंशों और समग्र राज्यों को परिवर्तित करने की प्रक्रिया में तरल में घटना और एक साथ प्रवाह को ट्रिगर और बनाए रखता है। अर्थात्: उच्च-वोल्टेज केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस एक साथ पानी के अणुओं और इसकी संरचनाओं का शक्तिशाली ध्रुवीकरण प्रदान करता है, साथ ही एक विद्युतीकृत केशिका में पानी के अंतर-आणविक बंधनों को आंशिक रूप से तोड़ता है, क्षमता के माध्यम से ध्रुवीकृत पानी के अणुओं और समूहों को केशिका में आवेशित रेडिकल में विखंडित करता है। विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा. क्षेत्र की वही संभावित ऊर्जा विद्युत रूप से ध्रुवीकृत पानी के अणुओं और उनके संरचनाओं (इलेक्ट्रोस्टैटिक पंप) की श्रृंखलाओं में एक साथ जुड़ी हुई "रैंकों में" पंक्तिबद्ध केशिकाओं के माध्यम से गठन और आंदोलन के तंत्र को तीव्रता से ट्रिगर करती है, निर्माण के साथ आयन पंप का संचालन केशिका के साथ त्वरित गति के लिए तरल स्तंभ पर एक विशाल इलेक्ट्रोस्मोटिक दबाव और अधूरे अणुओं और तरल (पानी) के समूहों के केशिका से अंतिम इंजेक्शन जो पहले से ही क्षेत्र द्वारा आंशिक रूप से टूटा हुआ है (रेडिकल में विभाजित)। इसलिए, सबसे सरल केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस उपकरण के आउटपुट पर, एक दहनशील गैस पहले से ही प्राप्त होती है (अधिक सटीक रूप से, गैसों H2, O2 और H2O का मिश्रण)।

सी) एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र के संचालन की प्रयोज्यता और विशेषताएं

लेकिन ईंधन गैस में पानी के अणुओं के अधिक पूर्ण पृथक्करण के लिए, जीवित पानी के अणुओं को एक दूसरे से टकराने और एक अतिरिक्त अनुप्रस्थ वैकल्पिक क्षेत्र में H2 और O2 अणुओं में टूटने के लिए मजबूर करना आवश्यक है (चित्र 2)। इसलिए, ईंधन गैस में पानी (किसी भी कार्बनिक तरल) के वाष्पीकरण और पृथक्करण की प्रक्रिया की तीव्रता को बढ़ाने के लिए, विद्युत क्षेत्र के दो स्रोतों (छवि 2) का उपयोग करना बेहतर है। उनमें, पानी (तरल) के वाष्पीकरण और ईंधन गैस के उत्पादन के लिए, एक मजबूत विद्युत क्षेत्र की संभावित ऊर्जा (कम से कम 1 केवी / सेमी की ताकत के साथ) का अलग-अलग उपयोग किया जाता है: पहला, पहला विद्युत क्षेत्र है पानी के अणुओं के आंशिक विभाजन के साथ तरल से केशिकाओं के माध्यम से इलेक्ट्रोस्मोसिस द्वारा स्थिर तरल अवस्था से तरल बनाने वाले अणुओं को गैसीय अवस्था (ठंडी गैस प्राप्त होती है) में स्थानांतरित करने के लिए उपयोग किया जाता है, और फिर, दूसरे चरण में, की ऊर्जा दूसरे विद्युत क्षेत्र का उपयोग किया जाता है, अधिक विशेष रूप से, शक्तिशाली इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों का उपयोग तरल अणुओं के पूर्ण रूप से टूटने और दहनशील पदार्थों के निर्माण के लिए पानी के गैस के रूप में विद्युतीकृत पानी के अणुओं के "टकराव-प्रतिकर्षण" की दोलनशील गुंजयमान प्रक्रिया को तेज करने के लिए किया जाता है। गैस के अणु.

डी) नई तकनीक में तरल पदार्थों के पृथक्करण की प्रक्रियाओं की नियंत्रणीयता

पानी की धुंध के गठन की तीव्रता (ठंडे वाष्पीकरण की तीव्रता) का समायोजन केशिका बाष्पीकरणकर्ता के साथ निर्देशित विद्युत क्षेत्र के मापदंडों को बदलकर और (या) केशिका सामग्री की बाहरी सतह और त्वरित इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी को बदलकर प्राप्त किया जाता है। जो केशिकाओं में एक विद्युत क्षेत्र बनाता है। पानी से हाइड्रोजन के उत्पादन का विनियमन विद्युत क्षेत्र के परिमाण और आकार, केशिकाओं के क्षेत्र और व्यास को बदलकर, पानी की संरचना और गुणों को बदलकर (विनियमित) किया जाता है। किसी तरल के इष्टतम पृथक्करण के लिए ये स्थितियाँ तरल के प्रकार, केशिकाओं के गुणों और क्षेत्र के मापदंडों के आधार पर भिन्न होती हैं, और किसी विशेष तरल की पृथक्करण प्रक्रिया की आवश्यक उत्पादकता से निर्धारित होती हैं। प्रयोगों से पता चलता है कि पानी से H2 का सबसे कुशल उत्पादन तब प्राप्त होता है जब इलेक्ट्रोस्मोसिस द्वारा प्राप्त पानी की धुंध के अणुओं को एक दूसरे विद्युत क्षेत्र द्वारा विभाजित किया जाता है, जिसके तर्कसंगत पैरामीटर मुख्य रूप से प्रयोगात्मक रूप से चुने गए थे। विशेष रूप से, जल इलेक्ट्रोस्मोसिस में उपयोग किए जाने वाले पहले क्षेत्र के वेक्टर के लंबवत क्षेत्र वेक्टर के साथ एक स्पंदित संकेत-स्थिर विद्युत क्षेत्र द्वारा सटीक रूप से पानी के कोहरे के अणुओं के अंतिम विभाजन का उत्पादन करना समीचीन साबित हुआ। कोहरे में बदलने की प्रक्रिया में और आगे तरल अणुओं के टूटने की प्रक्रिया में तरल पर विद्युत क्षेत्रों का प्रभाव एक साथ या वैकल्पिक रूप से किया जा सकता है।

अनुभाग सारांश

इन वर्णित तंत्रों के लिए धन्यवाद, संयुक्त इलेक्ट्रोस्मोसिस और एक केशिका में तरल (पानी) पर दो विद्युत क्षेत्रों की कार्रवाई के साथ, दहनशील गैस प्राप्त करने की प्रक्रिया की अधिकतम उत्पादकता प्राप्त करना और व्यावहारिक रूप से विद्युत और तापीय ऊर्जा लागत को समाप्त करना संभव है। किसी भी जल-ईंधन तरल पदार्थ से पानी से यह गैस प्राप्त करते समय। यह तकनीक, सैद्धांतिक रूप से, किसी भी तरल ईंधन या उसके जलीय इमल्शन से ईंधन गैस के उत्पादन पर लागू होती है।

नई प्रौद्योगिकी कार्यान्वयन के अन्य सामान्य पहलू इसके कार्यान्वयन में उपयोगी हैं।

a) पानी (तरल) का पूर्व-सक्रियण

ईंधन गैस उत्पादन की तीव्रता बढ़ाने के लिए, पहले तरल (पानी) को सक्रिय करने की सलाह दी जाती है (पूर्व-हीटिंग, इसे एसिड और क्षारीय अंशों में प्रारंभिक पृथक्करण, विद्युतीकरण और ध्रुवीकरण, आदि)। एसिड और क्षारीय अंशों में पृथक्करण के साथ पानी (और किसी भी जलीय इमल्शन) का प्रारंभिक इलेक्ट्रोएक्टिवेशन आंशिक इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उनके बाद के अलग वाष्पीकरण के लिए विशेष अर्ध-पारगम्य डायाफ्राम में रखे गए अतिरिक्त इलेक्ट्रोड का उपयोग करके किया जाता है (चित्र 3)।

प्रारंभिक रासायनिक रूप से तटस्थ पानी को रासायनिक रूप से सक्रिय (अम्लीय और क्षारीय) अंशों में प्रारंभिक पृथक्करण के मामले में, पानी से दहनशील गैस प्राप्त करने की तकनीक का कार्यान्वयन उप-शून्य तापमान (-30 डिग्री सेल्सियस से नीचे) पर भी संभव हो जाता है, जो सर्दियों में वाहनों के लिए बहुत महत्वपूर्ण और उपयोगी है। क्योंकि ऐसा "फ्रैक्शनल" इलेक्ट्रोएक्टिवेटेड पानी पाले के दौरान बिल्कुल भी नहीं जमता है। इसका मतलब यह है कि ऐसे सक्रिय पानी से हाइड्रोजन का उत्पादन करने वाला संयंत्र शून्य से नीचे के परिवेश के तापमान और ठंढ में भी काम करने में सक्षम होगा।

बी) विद्युत क्षेत्र स्रोत

इस प्रौद्योगिकी के कार्यान्वयन के लिए विभिन्न उपकरणों का उपयोग विद्युत क्षेत्र के स्रोत के रूप में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जैसे कि प्रसिद्ध मैग्नेटो-इलेक्ट्रॉनिक हाई-वोल्टेज डीसी और पल्स वोल्टेज कन्वर्टर्स, इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर, विभिन्न वोल्टेज मल्टीप्लायर, प्री-चार्ज हाई-वोल्टेज कैपेसिटर, साथ ही विद्युत क्षेत्र के आम तौर पर पूरी तरह से वर्तमान रहित स्रोत - ढांकता हुआ मोनोइलेक्ट्रेट्स।

ग) उत्पादित गैसों का अवशोषण

दहनशील गैस के उत्पादन की प्रक्रिया में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को दहनशील गैस धारा में विशेष अवशोषक रखकर एक दूसरे से अलग से जमा किया जा सकता है। किसी भी जल-ईंधन इमल्शन के पृथक्करण के लिए इस विधि का उपयोग करना काफी संभव है।

घ) जैविक तरल अपशिष्ट से इलेक्ट्रोस्मोसिस द्वारा ईंधन गैस प्राप्त करना

यह तकनीक ईंधन गैस उत्पन्न करने के लिए कच्चे माल के रूप में किसी भी तरल कार्बनिक समाधान (उदाहरण के लिए, तरल मानव और पशु अपशिष्ट) का कुशलतापूर्वक उपयोग करना संभव बनाती है। यह विचार विरोधाभासी लगता है, लेकिन ऊर्जा खपत और पारिस्थितिकी के दृष्टिकोण से, ईंधन गैस के उत्पादन के लिए, विशेष रूप से तरल मल से, जैविक समाधानों का उपयोग सादे पानी के पृथक्करण से भी अधिक लाभदायक और आसान है, जो तकनीकी रूप से है अणुओं में विघटित होना अधिक कठिन है।

इसके अलावा, ऐसी लैंडफिल-व्युत्पन्न हाइब्रिड ईंधन गैस कम विस्फोटक होती है। इसलिए, वास्तव में, यह नई तकनीक आपको किसी भी कार्बनिक तरल पदार्थ (तरल अपशिष्ट सहित) को उपयोगी ईंधन गैस में प्रभावी ढंग से परिवर्तित करने की अनुमति देती है। इस प्रकार, वर्तमान तकनीक तरल जैविक कचरे के लाभकारी प्रसंस्करण और निपटान के लिए भी प्रभावी ढंग से लागू है।

अन्य तकनीकी समाधान संरचनाओं और उनके संचालन सिद्धांत का विवरण

प्रस्तावित तकनीक को विभिन्न उपकरणों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है। तरल पदार्थ से ईंधन गैस के इलेक्ट्रोस्मोटिक जनरेटर के लिए सबसे सरल उपकरण पहले ही पाठ और चित्र 1 में दिखाया और खुलासा किया जा चुका है। इन उपकरणों के कुछ अन्य उन्नत संस्करण, लेखक द्वारा प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण किए गए, चित्र 2-3 में सरलीकृत रूप में प्रस्तुत किए गए हैं। जल-ईंधन मिश्रण या पानी से दहनशील गैस प्राप्त करने के लिए संयुक्त विधि के सरल रूपों में से एक को एक उपकरण (छवि 2) में लागू किया जा सकता है, जिसमें अनिवार्य रूप से एक अतिरिक्त के साथ एक उपकरण (चित्र 1) का संयोजन होता है। फ्लैट अनुप्रस्थ इलेक्ट्रोड 8.8-1 युक्त उपकरण मजबूत वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र 9 के स्रोत से जुड़ा हुआ है।

चित्र 2 दूसरे (वैकल्पिक) विद्युत क्षेत्र के स्रोत 9 की कार्यात्मक संरचना और संरचना को और अधिक विस्तार से दिखाता है, अर्थात्, यह दिखाया गया है कि इसमें बिजली का एक प्राथमिक स्रोत 14 शामिल है जो पावर इनपुट के माध्यम से दूसरे उच्च-से जुड़ा हुआ है। समायोज्य आवृत्ति और आयाम का वोल्टेज वोल्टेज कनवर्टर 15 (ब्लॉक 15 को रॉयर सेल्फ-ऑसिलेटर जैसे इंडक्टिव-ट्रांजिस्टर सर्किट के रूप में बनाया जा सकता है) आउटपुट पर फ्लैट इलेक्ट्रोड 8 और 8-1 से जुड़ा हुआ है। डिवाइस एक थर्मल हीटर 10 से भी सुसज्जित है, उदाहरण के लिए, कंटेनर 1 के नीचे स्थित है। वाहनों पर, यह एक गर्म निकास मैनिफोल्ड हो सकता है, इंजन आवास की साइड की दीवारें।

ब्लॉक आरेख (चित्र 2) में, विद्युत क्षेत्र 6 और 9 के स्रोतों को अधिक विस्तार से समझा गया है। इस प्रकार, विशेष रूप से, यह दिखाया गया है कि स्थिर चिह्न के स्रोत 6, लेकिन विद्युत क्षेत्र की ताकत के परिमाण द्वारा नियंत्रित, में बिजली का प्राथमिक स्रोत 11 शामिल है, उदाहरण के लिए, प्राथमिक शक्ति के माध्यम से जुड़ी एक ऑन-बोर्ड बैटरी एक उच्च-वोल्टेज समायोज्य वोल्टेज कनवर्टर 12 का सर्किट, उदाहरण के लिए, रॉयर ऑटोजेनरेटर प्रकार का, एक अंतर्निहित उच्च-वोल्टेज आउटपुट रेक्टिफायर (ब्लॉक 12 में शामिल) के साथ आउटपुट पर उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोड 5 से जुड़ा होता है, और बिजली कनवर्टर 12 नियंत्रण इनपुट के माध्यम से नियंत्रण प्रणाली 13 से जुड़ा है, जो आपको इस विद्युत क्षेत्र स्रोत के ऑपरेटिंग मोड को नियंत्रित करने की अनुमति देता है।, अधिक विशेष रूप से, ब्लॉक 3, 4, 5, 6 का प्रदर्शन एक साथ मिलकर एक संयुक्त उपकरण का निर्माण करता है। इलेक्ट्रोस्मोटिक पंप और एक इलेक्ट्रोस्टैटिक तरल बाष्पीकरणकर्ता। ब्लॉक 6 आपको विद्युत क्षेत्र की ताकत को 1 केवी/सेमी से 30 केवी/सेमी तक समायोजित करने की अनुमति देता है। डिवाइस (चित्र 2) बाष्पीकरणकर्ता 4 के सापेक्ष प्लेट जाल या छिद्रपूर्ण इलेक्ट्रोड 5 की दूरी और स्थिति को बदलने की तकनीकी संभावना के साथ-साथ फ्लैट इलेक्ट्रोड 8 और 8-1 के बीच की दूरी भी प्रदान करता है। स्टैटिक्स में हाइब्रिड संयुक्त उपकरण का विवरण (चित्र 3)

यह उपकरण, ऊपर बताए गए उपकरणों के विपरीत, एक इलेक्ट्रोकेमिकल तरल एक्टिवेटर, दो जोड़े इलेक्ट्रोड 5.5-1 के साथ पूरक है। डिवाइस में तरल 2 के साथ एक कंटेनर 1 होता है, उदाहरण के लिए, पानी, बाष्पीकरणकर्ता 4 के साथ दो छिद्रपूर्ण केशिका बत्ती 3, इलेक्ट्रोड के दो जोड़े 5.5-1। विद्युत क्षेत्र 6 का स्रोत, जिसकी विद्युत क्षमताएँ इलेक्ट्रोड 5.5-1 से जुड़ी हैं। डिवाइस में एक गैस-संग्रह पाइपलाइन 7, एक अलग फ़िल्टर बाधा-डायाफ्राम 19 भी शामिल है, जो कंटेनर 1 को दो में विभाजित करता है। डिवाइस में यह तथ्य भी शामिल है कि उच्च वोल्टेज स्रोत 6 से विपरीत संकेत की विद्युत क्षमता ऊपरी से जुड़ी हुई है दो इलेक्ट्रोड 5 एक डायाफ्राम द्वारा अलग किए गए तरल के विपरीत विद्युत रासायनिक गुणों के कारण 19। उपकरणों के संचालन का विवरण (चित्र 1-3)

संयुक्त ईंधन गैस जनरेटर का संचालन

आइए सरल उपकरणों के उदाहरण पर प्रस्तावित विधि के कार्यान्वयन पर अधिक विस्तार से विचार करें (चित्र 2-3)।

डिवाइस (चित्र 2) निम्नानुसार संचालित होता है: कंटेनर 1 से तरल 2 का वाष्पीकरण मुख्य रूप से ब्लॉक 10 से तरल के थर्मल हीटिंग द्वारा किया जाता है, उदाहरण के लिए, वाहन इंजन के निकास मैनिफोल्ड से महत्वपूर्ण थर्मल ऊर्जा का उपयोग करके। वाष्पित तरल के अणुओं का पृथक्करण, उदाहरण के लिए, पानी, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के अणुओं में, दो फ्लैट इलेक्ट्रोड 8 और 8 के बीच के अंतराल में एक उच्च-वोल्टेज स्रोत 9 से एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र द्वारा उन पर बल क्रिया द्वारा किया जाता है। -1. केशिका बाती 3, बाष्पीकरणकर्ता 4, इलेक्ट्रोड 5.5-1 और विद्युत क्षेत्र स्रोत 6, जैसा कि पहले ही ऊपर वर्णित है, तरल को वाष्प में बदल देते हैं, और अन्य तत्व मिलकर इलेक्ट्रोड 8.8 के बीच के अंतराल में वाष्पित तरल 2 के अणुओं का विद्युत पृथक्करण प्रदान करते हैं। -1 स्रोत 9 से एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, और नियंत्रण प्रणाली सर्किट 16 के साथ 8.8-1 के बीच के अंतराल में दोलनों की आवृत्ति और विद्युत क्षेत्र की ताकत को बदलकर, गैस संरचना से जानकारी को ध्यान में रखते हुए सेंसर, इन अणुओं के टकराव और कुचलने की तीव्रता (यानी, अणुओं के पृथक्करण की डिग्री)। इसके नियंत्रण प्रणाली 13 के माध्यम से वोल्टेज कनवर्टर इकाई 12 से इलेक्ट्रोड 5.5-1 के बीच अनुदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र की तीव्रता को विनियमित करके, तरल उठाने और वाष्पीकरण तंत्र 2 के प्रदर्शन में परिवर्तन प्राप्त किया जाता है।

उपकरण (चित्र 3) निम्नानुसार काम करता है: सबसे पहले, टैंक 1 में तरल (पानी) 2, इलेक्ट्रोड 18 पर लागू वोल्टेज स्रोत 17 से विद्युत क्षमता में अंतर के प्रभाव में, छिद्रपूर्ण के माध्यम से विभाजित होता है डायाफ्राम 19 को "जीवित" - क्षारीय और "मृत" - तरल (पानी) के अम्लीय अंशों में, जिन्हें फिर इलेक्ट्रोस्मोसिस द्वारा वाष्प अवस्था में परिवर्तित किया जाता है और इसके बीच के स्थान में ब्लॉक 9 से एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र द्वारा इसके मोबाइल अणुओं को कुचल दिया जाता है। ज्वलनशील गैस बनने तक फ्लैट इलेक्ट्रोड 8.8-1। विशेष अवशोषक से इलेक्ट्रोड 5,8 छिद्रित करने के मामले में, उनमें हाइड्रोजन और ऑक्सीजन भंडार जमा करना, संचय करना संभव हो जाता है। फिर उनसे इन गैसों को मुक्त करने की विपरीत प्रक्रिया को अंजाम देना संभव है, उदाहरण के लिए, उन्हें गर्म करके, और इस मोड में इन इलेक्ट्रोडों को सीधे ईंधन टैंक में रखने की सलाह दी जाती है, उदाहरण के लिए, ईंधन तार के साथ। वाहनों का. हम यह भी ध्यान देते हैं कि इलेक्ट्रोड 5,8 दहनशील गैस के व्यक्तिगत घटकों के लिए अधिशोषक के रूप में भी काम कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन। ऐसे झरझरा ठोस हाइड्रोजन अधिशोषक की सामग्री का वर्णन वैज्ञानिक और तकनीकी साहित्य में पहले ही किया जा चुका है।

विधि की व्यावहारिकता और इसके कार्यान्वयन से सकारात्मक प्रभाव

विधि की प्रभावशीलता मेरे द्वारा प्रयोगात्मक रूप से कई प्रयोगों द्वारा पहले ही सिद्ध की जा चुकी है। और लेख में दिखाए गए डिवाइस डिज़ाइन (चित्र 1-3) ऑपरेटिंग मॉडल हैं, जिन पर प्रयोग किए गए थे। दहनशील गैस प्राप्त करने के प्रभाव को साबित करने के लिए, हमने इसे गैस कलेक्टर (7) के आउटलेट पर प्रज्वलित किया और दहन प्रक्रिया की थर्मल और पर्यावरणीय विशेषताओं को मापा। ऐसी परीक्षण रिपोर्टें हैं जो विधि की संचालन क्षमता और प्राप्त गैसीय ईंधन और इसके दहन के निकास गैसीय उत्पादों की उच्च पर्यावरणीय विशेषताओं की पुष्टि करती हैं। प्रयोगों से पता चला है कि तरल पदार्थ के पृथक्करण की नई इलेक्ट्रोस्मोटिक विधि बहुत अलग तरल पदार्थों (जल-ईंधन मिश्रण, पानी, जलीय आयनित समाधान, जल-तेल इमल्शन और यहां तक ​​कि जलीय समाधान) के विद्युत क्षेत्रों में ठंडे वाष्पीकरण और पृथक्करण के लिए कुशल और उपयुक्त है। मलीय कार्बनिक अपशिष्ट, जो, इस विधि के अनुसार अपने आणविक पृथक्करण के बाद, व्यावहारिक रूप से गंध और रंग के बिना एक प्रभावी पर्यावरण अनुकूल दहनशील गैस बनाते हैं।

आविष्कार का मुख्य सकारात्मक प्रभाव सभी ज्ञात अनुरूप तरीकों की तुलना में तरल पदार्थों के वाष्पीकरण और आणविक पृथक्करण के तंत्र के कार्यान्वयन के लिए ऊर्जा लागत (थर्मल, इलेक्ट्रिकल) में कई गुना कमी है।

किसी तरल से दहनशील गैस प्राप्त करते समय ऊर्जा की खपत में तेज कमी, उदाहरण के लिए, जल-ईंधन इमल्शन, विद्युत क्षेत्र के वाष्पीकरण द्वारा और इसके अणुओं को गैस अणुओं में कुचलने से, दोनों अणुओं पर विद्युत क्षेत्र की शक्तिशाली विद्युत शक्तियों के कारण प्राप्त होती है। स्वयं तरल में और वाष्पीकृत अणुओं पर। परिणामस्वरूप, विद्युत क्षेत्र स्रोतों की न्यूनतम शक्ति पर तरल के वाष्पीकरण की प्रक्रिया और वाष्प अवस्था में उसके अणुओं के विखंडन की प्रक्रिया तेजी से तेज हो जाती है। स्वाभाविक रूप से, तरल अणुओं के वाष्पीकरण और पृथक्करण के कार्य क्षेत्र में इन क्षेत्रों की तीव्रता को विद्युत रूप से या इलेक्ट्रोड 5, 8, 8-1 को स्थानांतरित करके, तरल अणुओं के साथ क्षेत्रों की बल बातचीत में परिवर्तन होता है, जो आगे बढ़ता है वाष्पीकरण उत्पादकता के विनियमन और वाष्पित अणुओं के पृथक्करण की डिग्री के लिए। तरल पदार्थ। स्रोत 9 से इलेक्ट्रोड 8, 8-1 के बीच के अंतराल में एक अनुप्रस्थ वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र द्वारा वाष्पित वाष्प के पृथक्करण की दक्षता और उच्च दक्षता भी प्रयोगात्मक रूप से दिखाई गई थी (चित्र 2,3,4)। यह स्थापित किया गया है कि वाष्पित अवस्था में प्रत्येक तरल के लिए किसी दिए गए क्षेत्र के विद्युत दोलनों की एक निश्चित आवृत्ति और उसकी ताकत होती है, जिस पर तरल अणुओं को विभाजित करने की प्रक्रिया सबसे अधिक तीव्रता से होती है। यह प्रयोगात्मक रूप से भी स्थापित किया गया था कि एक तरल का अतिरिक्त विद्युत रासायनिक सक्रियण, उदाहरण के लिए, साधारण पानी, जो कि इसका आंशिक इलेक्ट्रोलिसिस है, डिवाइस में किया जाता है (छवि 3), और आयन पंप (बाती 3-त्वरक) के प्रदर्शन को भी बढ़ाता है इलेक्ट्रोड 5) और तरल के इलेक्ट्रोस्मोटिक वाष्पीकरण की तीव्रता को बढ़ाएं। किसी तरल पदार्थ का तापीय ताप, उदाहरण के लिए, परिवहन इंजनों की निकास गर्म गैसों की गर्मी से (चित्र 2), इसके वाष्पीकरण में योगदान देता है, जिससे पानी से हाइड्रोजन उत्पादन और दहनशील ईंधन गैस की उत्पादकता में भी वृद्धि होती है। कोई भी जल-ईंधन इमल्शन।

प्रौद्योगिकी कार्यान्वयन के वाणिज्यिक पहलू

मेयर इलेक्ट्रोटेक्नोलॉजी की तुलना में इलेक्ट्रोस्मोटिक प्रौद्योगिकी का लाभ

पानी (और मेयर सेल) से ईंधन गैस प्राप्त करने के लिए स्टेनली मेयर की प्रसिद्ध और सबसे कम लागत वाली प्रगतिशील विद्युत तकनीक के प्रदर्शन की तुलना में हमारी तकनीक अधिक उन्नत और उत्पादक है, क्योंकि तरल वाष्पीकरण का इलेक्ट्रोस्मोटिक प्रभाव और इलेक्ट्रोस्टैटिक और आयन पंप के तंत्र के संयोजन में हमारे द्वारा उपयोग किया जाने वाला पृथक्करण न केवल न्यूनतम और समान ऊर्जा खपत के साथ तरल का गहन वाष्पीकरण और पृथक्करण प्रदान करता है, बल्कि पृथक्करण क्षेत्र से गैस अणुओं का प्रभावी पृथक्करण और त्वरण के साथ भी प्रदान करता है। केशिकाओं का ऊपरी किनारा. इसलिए, हमारे मामले में, अणुओं के विद्युत पृथक्करण के कार्य क्षेत्र के लिए कोई स्क्रीनिंग प्रभाव नहीं है। और ईंधन गैस उत्पन्न करने की प्रक्रिया समय के साथ धीमी नहीं होती है, जैसा कि मेयर में होता है। इसलिए, समान ऊर्जा खपत पर हमारी पद्धति की गैस उत्पादकता इस प्रगतिशील एनालॉग /6/ से अधिक परिमाण का क्रम है।

नई तकनीक के कार्यान्वयन के लिए कुछ तकनीकी और आर्थिक पहलू और व्यावसायिक लाभ और संभावनाएं प्रस्तावित नई तकनीक को नल के पानी सहित लगभग किसी भी तरल से ऐसे अत्यधिक कुशल इलेक्ट्रोस्मोटिक ईंधन गैस जनरेटर के धारावाहिक उत्पादन के लिए कम समय में लाया जा सकता है। जल-ईंधन इमल्शन को ईंधन गैस में परिवर्तित करने के लिए एक संयंत्र विकल्प को लागू करने के लिए प्रौद्योगिकी में महारत हासिल करने के पहले चरण में यह विशेष रूप से सरल और आर्थिक रूप से समीचीन है। लगभग 1000 m³/h की क्षमता वाले पानी से ईंधन गैस के उत्पादन के लिए एक सीरियल प्लांट की लागत लगभग 1 हजार अमेरिकी डॉलर होगी। ऐसे ईंधन गैस विद्युत जनरेटर की खपत विद्युत शक्ति 50-100 वाट से अधिक नहीं होगी। इसलिए, ऐसे कॉम्पैक्ट और कुशल ईंधन इलेक्ट्रोलाइज़र को लगभग किसी भी वाहन पर सफलतापूर्वक स्थापित किया जा सकता है। परिणामस्वरूप, ताप इंजन वस्तुतः किसी भी हाइड्रोकार्बन तरल और यहां तक ​​कि सादे पानी पर भी चलने में सक्षम होंगे। वाहनों में इन उपकरणों के बड़े पैमाने पर परिचय से वाहनों की तीव्र ऊर्जा और पर्यावरण में सुधार होगा। और इससे पर्यावरण के अनुकूल और किफायती ताप इंजन का तेजी से निर्माण होगा। एक पायलट औद्योगिक नमूने के लिए 100 वर्ग मीटर प्रति सेकंड की क्षमता वाले पानी से ईंधन गैस के उत्पादन के लिए पहले पायलट संयंत्र के विकास, निर्माण और अध्ययन को ठीक करने की अनुमानित वित्तीय लागत लगभग 450-500 हजार अमेरिकी डॉलर है। इन लागतों में डिज़ाइन और अनुसंधान की लागत, प्रायोगिक सेटअप की लागत और इसके परीक्षण और शोधन की लागत शामिल है।

निष्कर्ष:

रूस में, तरल पदार्थों के केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस का एक नया इलेक्ट्रोफिजिकल प्रभाव, किसी भी तरल पदार्थ के अणुओं के वाष्पीकरण और पृथक्करण के लिए एक "ठंडा" ऊर्जावान रूप से कम लागत वाला तंत्र खोजा गया और प्रयोगात्मक रूप से अध्ययन किया गया।

यह प्रभाव प्रकृति में स्वतंत्र रूप से मौजूद है और सभी पौधों की जड़ों से पत्तियों तक पोषक तत्वों के घोल (रस) को पंप करने के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक और आयनिक पंप का मुख्य तंत्र है, जिसके बाद इलेक्ट्रोस्टैटिक गैसीकरण होता है।

उच्च-वोल्टेज केशिका इलेक्ट्रोस्मोसिस द्वारा किसी भी तरल पदार्थ के अंतर-आणविक और आणविक बंधनों को कमजोर और तोड़कर अलग करने की एक नई प्रभावी विधि प्रयोगात्मक रूप से खोजी और अध्ययन की गई है।

नए प्रभाव के आधार पर, किसी भी तरल पदार्थ से ईंधन गैसों के उत्पादन के लिए एक नई अत्यधिक कुशल तकनीक बनाई और परीक्षण की गई है।

पानी और उसके यौगिकों से ईंधन गैसों के ऊर्जा-कुशल उत्पादन के लिए विशिष्ट उपकरण प्रस्तावित हैं।

यह तकनीक तरल अपशिष्ट सहित किसी भी तरल ईंधन और जल-ईंधन इमल्शन से ईंधन गैस के कुशल उत्पादन के लिए लागू है।

यह प्रौद्योगिकी परिवहन, ऊर्जा और अन्य उद्योगों में उपयोग के लिए विशेष रूप से आशाजनक है। और शहरों में हाइड्रोकार्बन कचरे के निपटान और लाभकारी उपयोग के लिए भी।

लेखक उन कंपनियों के साथ व्यापार और रचनात्मक सहयोग में रुचि रखता है जो लेखक के लिए पायलट औद्योगिक डिजाइनों को लाने और अपने निवेश के साथ इस आशाजनक तकनीक को व्यवहार में लाने के लिए आवश्यक परिस्थितियां बनाने के इच्छुक और सक्षम हैं।

उद्धृत साहित्य:

1. डुडीशेव वी.डी. "पौधे - प्राकृतिक आयन पंप" - पत्रिका "यंग टेक्नीशियन" संख्या 1/88 में
2. डुडीशेव वी.डी. "नई विद्युत अग्नि प्रौद्योगिकी - ऊर्जा और पर्यावरणीय समस्याओं को हल करने का एक प्रभावी तरीका" - पत्रिका "रूस की पारिस्थितिकी और उद्योग" संख्या 3/97
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4. इलेक्ट्रोहाइड्रोजन जनरेटर (पीसीटी प्रणाली के तहत अंतर्राष्ट्रीय अनुप्रयोग -आरयू98/00190 दिनांक 07.10.97)
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9. पैट. जल अपघटन के लिए यूएस 4,362,690 पायरोकेमिकल उपकरण।
10. पैट. यूएस 4,039,651 पानी से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का उत्पादन करने वाली बंद चक्र थर्मोकेमिकल प्रक्रिया।
11. पैट. यूएस 4,013,781 लोहे और क्लोरीन का उपयोग करके पानी से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का उत्पादन करने की प्रक्रिया।
12. पैट. यूएस 3,963,830 जिओलाइट द्रव्यमान के संपर्क में पानी का थर्मोलिसिस।
13. जी. लुशचेइकिन "पॉलिमर इलेक्ट्रेट्स", एम., "रसायन विज्ञान", 1986
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डुडीशेव वालेरी दिमित्रिच समारा तकनीकी विश्वविद्यालय के प्रोफेसर, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, रूसी पारिस्थितिक अकादमी के शिक्षाविद

यह आविष्कार हाइड्रोजन ऊर्जा से संबंधित है। आविष्कार का तकनीकी परिणाम पानी के अपघटन द्वारा हाइड्रोजन का उत्पादन है। आविष्कार के अनुसार, पानी से हाइड्रोजन का उत्पादन करने की एक विधि में विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत पानी का अपघटन शामिल है, जिसमें इंसुलेटेड प्लेटों के साथ पानी के समाक्षीय संधारित्र का उपयोग किया जाता है, जिसमें स्पंदित रूप का एक उच्च-वोल्टेज रेक्टिफाइड वोल्टेज लागू होता है, जबकि ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में पानी का अपघटन एक गुंजयमान विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की क्रिया के तहत होता है, जिसकी आवृत्ति एन-वें हार्मोनिक पानी की प्राकृतिक आवृत्ति के करीब पहुंचती है, और पानी के अपघटन की ऊर्जा पानी की थर्मल और न्यूनतम खपत वाली विद्युत ऊर्जा का योग है विघटन. दावा की गई विधि को लागू करने के लिए एक उपकरण का भी पेटेंट कराया गया है। 2 एन. और 1 z.p. एफ-ली, 1 बीमार।

आरएफ पेटेंट के लिए चित्र 2456377

यह आविष्कार इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा पानी से हाइड्रोजन (हाइड्रोजन ऊर्जा) का उत्पादन करने की तकनीक से संबंधित है और इसका उपयोग हाइड्रोजन को जलाने पर थर्मल ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए एक इकाई के रूप में किया जा सकता है।

ज्ञात इंजन स्टेनली मेयर, हाइड्रोजन पर चलता है, जो पानी से इसके इलेक्ट्रोलाइटिक अपघटन (यूएस पेटेंट नंबर 5149507) द्वारा प्राप्त किया जाता है। इस उपकरण में समाक्षीय रूप से व्यवस्थित इलेक्ट्रोड के दो जोड़े पानी में रखे गए हैं, जिनमें से एक जोड़े का पानी से कोई संपर्क नहीं है। इंसुलेटेड इलेक्ट्रोड पर 10 kV से अधिक का उच्च वोल्टेज और 15-260 kHz की आवृत्ति लागू की जाती है। हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं को बेअसर करने के लिए शेष इलेक्ट्रोड पर निरंतर कम वोल्टेज वोल्टेज लागू किया जाता है।

ऊर्जा उत्क्रमण के भौतिक सिद्धांत के आधार पर, उदाहरण के लिए, पानी से एक घन मीटर हाइड्रोजन (0 डिग्री सेल्सियस और 101.3 केपीए पर) प्राप्त करने के लिए, 10.8 एमजे/एम 3 या 2580 किलो कैलोरी/एम 3 ऊर्जा खर्च करना आवश्यक है। , अर्थात। उतना ही जितना हाइड्रोजन को समान परिस्थितियों में जलाने पर निकलता है। इसका मतलब यह है कि एक घन मीटर हाइड्रोजन जलाने पर हमें 2580 किलो कैलोरी/सेकंड प्राप्त होता है। मेलर डिवाइस में, प्रति सेकंड 710 से अधिक कैलोरी जारी नहीं की जाती है, अर्थात। 3600 गुना कम.

यह ज्ञात है कि पानी की गुंजयमान (प्राकृतिक) आवृत्ति (50.8 और 51.3) 10 गीगाहर्ट्ज़ है, इसलिए पानी की प्रतिध्वनि तब होगी जब परेशान करने वाली क्रिया में निर्दिष्ट आवृत्ति होगी, जो किसी भी तरह से मीर द्वारा प्रस्तुत विद्युत सर्किट के अनुरूप नहीं है। .

इसके अलावा, मेलर डिवाइस जल अपघटन प्रतिक्रिया के एंडोथर्मिक प्रभाव की भरपाई के लिए पर्यावरण और अन्य ताप स्रोतों, उदाहरण के लिए, पानी से ही गर्मी के अवशोषण के लिए स्थितियां प्रदान नहीं करता है।

आविष्कार का उद्देश्य उत्पादकता, दक्षता, आर्थिक व्यवहार्यता बढ़ाना है।

इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, उपयोगी कार्य करने के लिए ऊर्जा शक्ति को बढ़ाना आवश्यक है, बशर्ते कि विद्युत सर्किट अनुनाद मोड में या जितना संभव हो सके इसके करीब संचालित हो। मान लें कि हमारे पास एक गैर-साइनसॉइडल आपूर्ति वोल्टेज है, जो एक पूर्ण-तरंग रेक्टिफाइड साइनसॉइडल वोल्टेज है। फिर k-वें हार्मोनिक घटक पर अनुनाद स्थिति को प्रपत्र में लिखा जाएगा

एक्स एलके \u003d के एल \u003d एन 2 एकेµ ए/एल=एक्स सीके =1/के सी=डी/केए ए.

हमारे मामले में, (51)10 गीगाहर्ट्ज पानी की गुंजयमान आवृत्ति है, जिसका अर्थ है कि के-वें हार्मोनिक के लिए के = (51) 10 गीगाहर्ट्ज, जहां से = (51) 10 गीगाहर्ट्ज/के।

जहाँ से k-वें हार्मोनिक की आपूर्ति वोल्टेज की आवृत्ति को k गुना कम किया जा सकता है, लेकिन यह काफी अधिक रहती है। इनपुट आवृत्ति को बढ़ाने के लिए, आप एक गुंजयमान सर्किट द्वारा समानांतर में जुड़े कई आपूर्ति वोल्टेज से आवृत्तियों को जोड़कर इसे बढ़ाने की विधि का उपयोग कर सकते हैं, बशर्ते कि इनपुट वोल्टेज के आयाम मेल नहीं खाते हैं, जो कि उनके चरणों को एक द्वारा स्थानांतरित करके प्राप्त किया जाता है। वह कोण जो पहली शर्त को पूरा करता हो। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पानी के साथ सबसे बड़ा सतह संपर्क सुनिश्चित करने के लिए इंडक्शन, साथ ही गुंजयमान सर्किट की कैपेसिटेंस में तत्वों का समानांतर, श्रृंखला या मिश्रित कनेक्शन शामिल हो सकता है, जो पूरे क्षेत्र में विशिष्ट ऊर्जा का एक समान हस्तांतरण सुनिश्चित करता है। मात्रा, और बदले में डिवाइस की मात्रा में वृद्धि के साथ थर्मल और विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति में वृद्धि के कारण गैस उत्सर्जन की उत्पादकता में वृद्धि के लिए स्थितियां बनती हैं। आइए मान लें कि, उदाहरण के लिए, 1 लीटर हाइड्रोजन जलाने पर, K कैलोरी ऊष्मा एक सेकंड के एक अंश में निकलती है। बनने वाले पानी की मात्रा लगभग 0.001 लीटर होगी। ये पैरामीटर HA3-पानी और पानी-गैस संक्रमण की सीमा के अनुरूप हैं, यानी। वे प्रतिवर्ती हैं. इसका मतलब यह है कि बिजली की खपत किए बिना 0.001 लीटर पानी को विघटित करने के लिए, इसे 1 लीटर की मात्रा में समान रूप से स्प्रे करना और उसी समय के लिए K कैलोरी गर्मी और नुकसान की रिपोर्ट करना आवश्यक है। जैसा कि आप देख सकते हैं, पानी के अपघटन के लिए विद्युत और तापीय ऊर्जा की लागत का अनुपात कई मापदंडों पर निर्भर करता है और इसके लिए प्रायोगिक अनुसंधान की आवश्यकता होती है। न्यूनतम बिजली खपत के लिए प्रयास करते समय, ऊर्जा थर्मल मापदंडों को कड़ा करना आवश्यक है, उदाहरण के लिए, समान अपेक्षित प्रदर्शन पर उच्च दबाव या आवश्यक थर्मल पावर बनाने की असंभवता के लिए ऊर्जा द्वारा लापता थर्मल ऊर्जा के बराबर मुआवजे की आवश्यकता होती है। विद्युत चुम्बकीय। यह ज्ञात है कि अनुनाद पर विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा में कमी चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा में वृद्धि के साथ होती है और इसके विपरीत, यानी: W=Wm+We=L1/2=CU/2=CONST। इसलिए, आधी ऊर्जा न खोने के लिए, हम इंडक्शन को जल संधारित्र के अंदर रखते हैं। इस प्रकार, विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र से दो गुंजयमान 90-डिग्री बल पानी के अणुओं पर कार्य करते हैं, जो थर्मल ऊर्जा का उपयोग करके पानी के अणु को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करते हैं। इन बलों की एक साथ कार्रवाई के साथ, एक बदलाव, उदाहरण के लिए, विद्युत क्षेत्र के सापेक्ष चुंबकीय क्षेत्र के चरण में 90 डिग्री की आवश्यकता होती है, जिसे चरण-स्थानांतरण उपकरणों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।

पानी के अपघटन के दौरान एंडोथर्मिक प्रभाव की भरपाई के लिए थर्मल ऊर्जा की आपूर्ति एक बंद सर्किट में पानी के संचलन (उदाहरण के लिए, एक पंप द्वारा), एक पानी अपघटन उपकरण, एक हीट सिंक और पानी के नुकसान की भरपाई के लिए एक उपकरण के माध्यम से होती है। विघटन के दौरान. हीट रिसीवर सूर्य द्वारा गर्म की गई विकसित सतह वाला एक उपकरण है, या (और) ठंडे पानी में दहन उत्पादों का इंजेक्शन प्रदान करता है, उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन इंजन से, जिससे प्रक्रिया बंद हो जाती है और दक्षता में काफी वृद्धि होती है। प्रस्तावित सर्किट का उपकरण औद्योगिक उत्पादन की दक्षता को बढ़ाता है, इसे औद्योगिक ऊर्जा उपकरणों और सड़क और रेल परिवहन दोनों में उपयोग करने की अनुमति देता है। कई समानांतर सर्किट बनाते समय, कई स्रोतों से तापीय ऊर्जा का चयन करना संभव है।

पानी से हाइड्रोजन का उत्पादन करने की विधि में विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत पानी का अपघटन शामिल है, जिसमें इंसुलेटेड प्लेटों के साथ पानी के समाक्षीय संधारित्र का उपयोग किया जाता है, जिसमें स्पंदित रूप का एक उच्च-वोल्टेज रेक्टिफाइड वोल्टेज लागू किया जाता है, पानी का ऑक्सीजन में अपघटन होता है और हाइड्रोजन एन-हार्मोनिक के एक गुंजयमान विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत होता है, जो पानी की अपनी आवृत्ति तक पहुंचता है, और पानी के अपघटन की ऊर्जा में पानी के अपघटन की थर्मल और न्यूनतम खपत वाली विद्युत ऊर्जा शामिल होती है।

पानी से हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए उपकरण में, संधारित्र प्लेटों के बीच एक अधिष्ठापन रखा जाता है, जो आउटलेट छेद के माध्यम से ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के पृथक्करण और संचलन को सुनिश्चित करता है जो एक दूसरे के साथ संचार नहीं करते हैं, और गैसों को स्थापित प्रवाहकीय ग्रिड का उपयोग करके बेअसर किया जाता है। छिद्रों का आउटलेट, जो एक निरंतर वोल्टेज स्रोत से जुड़े होते हैं, और थर्मल ऊर्जा की आपूर्ति बंद समानांतर सर्किट के माध्यम से होती है, जिनमें से प्रत्येक बाहरी थर्मल ऊर्जा के स्रोत से जुड़ा होता है, और शीतलक पानी के माध्यम से प्रसारित होता है परिवर्तनीय प्रदर्शन के साथ पंप, जबकि गुंजयमान सर्किट के अधिष्ठापन और समाई में तत्वों के समानांतर, श्रृंखला और मिश्रित विद्युत कनेक्शन होते हैं।

चित्र में. एक उपकरण जो प्रस्तावित पद्धति को कार्यान्वित करता है, प्रस्तुत किया गया है। डिवाइस में इंजेक्शन मोल्डिंग द्वारा बनाया गया एक आवास 5 होता है, उदाहरण के लिए, एक गर्मी प्रतिरोधी कॉपोलीमर से, जिसका ढांकता हुआ स्थिरांक 100,000 इकाइयों तक पहुंचता है, इसमें क्षैतिज चैनल होते हैं जो पानी के इनलेट और आउटलेट प्रदान करते हैं, जो समाक्षीय रूप से स्थित चैनलों से जुड़े होते हैं। जिनके विभाजन संधारित्र प्लेट 1 भरे हुए हैं और अधिष्ठापन वाइंडिंग 2. ऊर्ध्वाधर छेद वाले समाक्षीय चैनल, अधिष्ठापन 2 की चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ, धातु ग्रिड 4 वाले गैस आउटलेट छेद से जुड़े होते हैं, जिस पर एक निरंतर वोल्टेज लगाया जाता है, जो सुनिश्चित करता है हाइड्रोजन और ऑक्सीजन आयनों का उदासीनीकरण। वाल्व 3 थोड़े अधिक दबाव पर गैसों को बाहर निकलने की सुविधा प्रदान करते हैं।

डिवाइस निम्नानुसार काम करता है। जब श्रृंखला गुंजयमान सर्किट के तत्व 1, 2 पर एक उच्च आवृत्ति उच्च वोल्टेज वोल्टेज लागू किया जाता है और चैनल गर्म पानी से भर जाते हैं, तो विद्युत और तापीय ऊर्जा के कारण पानी ऑक्सीजन और हाइड्रोजन आयनों में विघटित हो जाता है। प्रेरण 2 के चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन आयन चुंबकीय क्षेत्र के स्थान में अलग हो जाते हैं, और प्रत्येक गैस धातु ग्रिड 4 के माध्यम से अपने चैनलों के माध्यम से अलग-अलग गुजरती है, जहां यह बेअसर हो जाती है और तटस्थ गैसें वाल्व 3 के माध्यम से प्रवेश करती हैं उनके इच्छित उद्देश्य के लिए.

प्रोटोटाइप की तुलना में डिवाइस का लाभ यह है कि पानी भी तापीय ऊर्जा का वाहक है। पानी के साथ कैपेसिटिव प्लेटों की विकसित संपर्क सतह के परिणामस्वरूप पानी की प्रति यूनिट मात्रा में विद्युत ऊर्जा में वृद्धि से डिवाइस की उत्पादकता और दक्षता में वृद्धि होती है। किसी उपकरण में एक प्रेरक लगाने से उपकरण के प्रदर्शन और दक्षता में वृद्धि होती है। उपकरण गैसों (हाइड्रोजन और ऑक्सीजन) को अलग करता है। जब पानी का वेग बदलता है, तो उत्पादकता में बदलाव संभव है।

हमारा ग्रह सूर्य से, पृथ्वी की गहराई से और मानव आर्थिक गतिविधि से आने वाली तापीय ऊर्जा के प्रवाह से स्नान करता है। एक व्यक्ति इस ऊर्जा पर पर्याप्त रूप से महारत हासिल नहीं कर पाता है, इसलिए, इस आविष्कार का उद्देश्य ऊपर बताई गई मुक्त ऊर्जा पर महारत हासिल करना है।

दावा

1. पानी से हाइड्रोजन का उत्पादन करने की एक विधि, जिसमें इंसुलेटेड प्लेटों के साथ पानी के समाक्षीय संधारित्र का उपयोग करके विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में पानी का अपघटन शामिल है, जिसमें स्पंदित रूप का एक उच्च-वोल्टेज रेक्टिफाइड वोल्टेज लागू किया जाता है, जिसकी विशेषता यह है कि पानी का ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में अपघटन एक गुंजयमान विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की क्रिया के तहत होता है, जिसके एन-वें हार्मोनिक की आवृत्ति पानी की प्राकृतिक आवृत्ति के करीब पहुंचती है, और पानी के अपघटन की ऊर्जा थर्मल और न्यूनतम खपत वाली विद्युत का योग है जल अपघटन की ऊर्जा.

2. एक उपकरण की विशेषता यह है कि संधारित्र की प्लेटों के बीच एक अधिष्ठापन रखा जाता है, जो आउटपुट छिद्रों के माध्यम से ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के पृथक्करण और संचलन को सुनिश्चित करता है जो एक दूसरे के साथ संचार नहीं करते हैं, और गैसों का तटस्थता की मदद से होता है छिद्रों के आउटलेट पर प्रवाहकीय ग्रिड स्थापित होते हैं, जो एक निरंतर वोल्टेज स्रोत से जुड़े होते हैं, और थर्मल ऊर्जा की आपूर्ति बंद समानांतर सर्किट के माध्यम से होती है, जिनमें से प्रत्येक बाहरी थर्मल ऊर्जा के स्रोत से जुड़ा होता है, और गर्मी वाहक पानी होता है एक परिवर्तनीय क्षमता वाले पंप के माध्यम से परिसंचारी।

3. दावे 2 के अनुसार उपकरण, इसकी विशेषता यह है कि गुंजयमान सर्किट के अधिष्ठापन और समाई में तत्वों के समानांतर, श्रृंखला और मिश्रित विद्युत कनेक्शन होते हैं।

प्रस्तावित विधि निम्नलिखित पर आधारित है:

1. परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनिक बंधन हाइड्रोजन और ऑक्सीजनपानी के तापमान में वृद्धि के अनुपात में कमी आती है। सूखे कोयले को जलाने पर अभ्यास से इसकी पुष्टि होती है। सूखे कोयले को जलाने से पहले उसमें पानी डाला जाता है। गीला कोयला अधिक गर्मी देता है, बेहतर जलता है। यह इस तथ्य के कारण है कि कोयले के उच्च दहन तापमान पर, पानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है। हाइड्रोजन जलती है और कोयले को अतिरिक्त कैलोरी देती है, और ऑक्सीजन भट्टी में हवा में ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ाती है, जो कोयले के बेहतर और पूर्ण दहन में योगदान करती है।
2. हाइड्रोजन का ज्वलन तापमान से 580 पहले 590oC, पानी का अपघटन हाइड्रोजन की इग्निशन सीमा से नीचे होना चाहिए।
3. तापमान पर हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनिक बंधन 550oCपानी के अणुओं के निर्माण के लिए अभी भी पर्याप्त है, लेकिन इलेक्ट्रॉन कक्षाएँ पहले से ही विकृत हैं, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ बंधन कमजोर हो गया है। इलेक्ट्रॉनों को अपनी कक्षाएँ छोड़ने और उनके बीच के परमाणु बंधन को तोड़ने के लिए, आपको इलेक्ट्रॉनों में अधिक ऊर्जा जोड़ने की आवश्यकता है, लेकिन गर्मी नहीं, बल्कि एक उच्च-वोल्टेज विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा। फिर विद्युत क्षेत्र की स्थितिज ऊर्जा इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। डीसी विद्युत क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों की गति इलेक्ट्रोड पर लागू वोल्टेज के वर्गमूल के अनुपात में बढ़ जाती है।
4. विद्युत क्षेत्र में अत्यधिक गर्म भाप का अपघटन कम भाप वेग पर हो सकता है, और तापमान पर भाप का ऐसा वेग हो सकता है 550oCकेवल खुले स्थान से ही प्राप्त किया जा सकता है।
5. बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए, आपको पदार्थ के संरक्षण के नियम का उपयोग करने की आवश्यकता है। इस नियम से यह पता चलता है: जितनी मात्रा में पानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित होता है, उतनी ही मात्रा में हमें इन गैसों के ऑक्सीकरण होने पर पानी मिलेगा।

आविष्कार को अंजाम देने की संभावना की पुष्टि किए गए उदाहरणों से होती है तीन स्थापना विकल्पों में.

संयंत्रों के सभी तीन संस्करण समान, एकीकृत बेलनाकार स्टील पाइप उत्पादों से बने हैं।

पहला विकल्प
पहले विकल्प का संचालन और स्थापना उपकरण ( योजना 1)

सभी तीन विकल्पों में, इकाइयों का संचालन 550 डिग्री सेल्सियस के भाप तापमान के साथ एक खुली जगह में अत्यधिक गर्म भाप की तैयारी के साथ शुरू होता है। खुली जगह भाप अपघटन सर्किट के साथ गति प्रदान करती है 2 मी/से.

अत्यधिक गर्म भाप की तैयारी गर्मी प्रतिरोधी स्टील पाइप/स्टार्टर/ में होती है, जिसका व्यास और लंबाई स्थापना की शक्ति पर निर्भर करती है। स्थापना की शक्ति विघटित पानी, लीटर/सेकेंड की मात्रा निर्धारित करती है।

एक लीटर पानी में होता है 124 लीटर हाइड्रोजनऔर 622 लीटर ऑक्सीजन, कैलोरी के मामले में है 329 किलो कैलोरी.

यूनिट शुरू करने से पहले स्टार्टर को गर्म किया जाता है 800 से 1000 o C/हीटिंग किसी भी तरह से की जाती है/।

स्टार्टर के एक सिरे को एक फ्लैंज से प्लग किया जाता है जिसके माध्यम से गणना की गई शक्ति में विघटित होने के लिए खुराक वाला पानी प्रवेश करता है। स्टार्टर में पानी गर्म हो जाता है 550oC, स्टार्टर के दूसरे छोर से स्वतंत्र रूप से बाहर निकलता है और अपघटन कक्ष में प्रवेश करता है, जिसके साथ स्टार्टर फ्लैंज द्वारा जुड़ा होता है।

अपघटन कक्ष में, अत्यधिक गर्म भाप को सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड द्वारा बनाए गए विद्युत क्षेत्र द्वारा हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित किया जाता है, जिन्हें वोल्टेज के साथ प्रत्यक्ष धारा की आपूर्ति की जाती है। 6000 वी. सकारात्मक इलेक्ट्रोड चैम्बर बॉडी /पाइप/ ही है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड एक पतली दीवार वाली स्टील पाइप है जो बॉडी के केंद्र में लगी होती है, जिसकी पूरी सतह पर व्यास के साथ छेद होते हैं 20 मिमी.

पाइप-इलेक्ट्रोड एक ग्रिड है जिसे इलेक्ट्रोड में हाइड्रोजन के प्रवेश के लिए प्रतिरोध पैदा नहीं करना चाहिए। इलेक्ट्रोड को बुशिंग पर पाइप बॉडी से जोड़ा जाता है और उसी अटैचमेंट के माध्यम से उच्च वोल्टेज लागू किया जाता है। नकारात्मक इलेक्ट्रोड पाइप का अंत चैम्बर निकला हुआ किनारा के माध्यम से हाइड्रोजन के निकास के लिए एक विद्युत इन्सुलेट और गर्मी प्रतिरोधी पाइप के साथ समाप्त होता है। स्टील पाइप के माध्यम से अपघटन कक्ष के शरीर से ऑक्सीजन का निकास। सकारात्मक इलेक्ट्रोड/कैमरा बॉडी/ को ग्राउंडेड किया जाना चाहिए और डीसी बिजली आपूर्ति का पॉजिटिव पोल ग्राउंडेड होना चाहिए।

बाहर निकलना हाइड्रोजनकी ओर ऑक्सीजन 1:5.

दूसरा विकल्प
दूसरे विकल्प के अनुसार संचालन और स्थापना उपकरण ( योजना 2)

दूसरे विकल्प की स्थापना को हाइड्रोजन-संचालित बिजली संयंत्रों के लिए उच्च दबाव वाली कामकाजी भाप प्राप्त करने के लिए बॉयलर में बड़ी मात्रा में पानी के समानांतर अपघटन और गैसों के ऑक्सीकरण के कारण बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। भविष्य वेस/.

इंस्टॉलेशन का संचालन, पहले संस्करण की तरह, स्टार्टर में अत्यधिक गरम भाप की तैयारी के साथ शुरू होता है। लेकिन यह स्टार्टर पहले संस्करण के स्टार्टर से अलग है। अंतर इस तथ्य में निहित है कि स्टार्टर के अंत में एक शाखा को वेल्ड किया जाता है, जिसमें एक स्टीम स्विच लगा होता है, जिसकी दो स्थितियाँ होती हैं - "प्रारंभ" और "कार्य"।

स्टार्टर में प्राप्त भाप हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करती है, जिसे बॉयलर में ऑक्सीकरण के बाद पुनर्प्राप्त पानी के तापमान को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है / K1/ पहले 550oC. उष्मा का आदान प्रदान करने वाला / वह/ - एक पाइप, समान व्यास वाले सभी उत्पादों की तरह। पाइप फ्लैंग्स के बीच गर्मी प्रतिरोधी स्टील ट्यूब लगे होते हैं, जिसके माध्यम से अत्यधिक गर्म भाप गुजरती है। एक बंद शीतलन प्रणाली से ट्यूबों में पानी प्रवाहित किया जाता है।

हीट एक्सचेंजर से, अत्यधिक गरम भाप अपघटन कक्ष में प्रवेश करती है, ठीक उसी तरह जैसे स्थापना के पहले संस्करण में थी।

अपघटन कक्ष से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन बॉयलर 1 के बर्नर में प्रवेश करते हैं, जिसमें हाइड्रोजन को लाइटर द्वारा प्रज्वलित किया जाता है - एक मशाल बनती है। मशाल, बॉयलर 1 के चारों ओर बहती हुई, इसमें उच्च दबाव वाली कार्यशील भाप बनाती है। बॉयलर 1 से मशाल की पूंछ बॉयलर 2 में प्रवेश करती है और, बॉयलर 2 में अपनी गर्मी के साथ, बॉयलर 1 के लिए भाप तैयार करती है। प्रसिद्ध सूत्र के अनुसार बॉयलर के पूरे समोच्च के साथ गैसों का निरंतर ऑक्सीकरण शुरू होता है:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + ताप

गैसों के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप पानी कम हो जाता है और ऊष्मा निकलती है। संयंत्र में यह ऊष्मा बॉयलर 1 और बॉयलर 2 द्वारा एकत्र की जाती है, जो इस ऊष्मा को उच्च दबाव वाली कार्यशील भाप में परिवर्तित करती है। और उच्च तापमान के साथ पुनर्प्राप्त पानी अगले हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करता है, इससे अगले अपघटन कक्ष में जाता है। पानी के एक अवस्था से दूसरे अवस्था में संक्रमण का ऐसा क्रम तब तक जारी रहता है जब तक डिज़ाइन क्षमता प्रदान करने के लिए कार्यशील भाप के रूप में इस एकत्रित ऊष्मा से ऊर्जा प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। वेस.

सुपरहीटेड भाप का पहला भाग सभी उत्पादों को बायपास करने के बाद, सर्किट को गणना की गई ऊर्जा देता है और सर्किट में अंतिम बॉयलर 2 से बाहर निकलता है, सुपरहीटेड भाप को पाइप के माध्यम से स्टार्टर पर लगे स्टीम स्विच में भेजा जाता है। स्टीम स्विच को "प्रारंभ" स्थिति से "कार्य" स्थिति में ले जाया जाता है, जिसके बाद यह स्टार्टर में प्रवेश करता है। स्टार्टर /पानी, हीटिंग/बंद है। स्टार्टर से, अत्यधिक गरम भाप पहले हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करती है, और उससे अपघटन कक्ष में प्रवेश करती है। सर्किट के साथ अत्यधिक गरम भाप का एक नया दौर शुरू होता है। इस क्षण से, अपघटन और प्लाज्मा सर्किट अपने आप बंद हो जाता है।

संयंत्र द्वारा पानी का उपयोग केवल उच्च दबाव वाली कार्यशील भाप के निर्माण के लिए किया जाता है, जो टरबाइन के बाद निकास भाप सर्किट की वापसी से लिया जाता है।

के लिए बिजली संयंत्रों की कमी वेसउनकी बोझिलता है. उदाहरण के लिए, के लिए वेसपर 250 मेगावाटएक ही समय में विघटित होना चाहिए 455 लीएक सेकंड में पानी, और इसकी आवश्यकता होगी 227 अपघटन कक्ष, 227 हीट एक्सचेंजर्स, 227 बॉयलर / K1/, 227 बॉयलर / K2/. लेकिन इस तरह की भारीपन को केवल इस तथ्य से सौ गुना उचित ठहराया जाएगा कि ईंधन के लिए वेसवहाँ केवल पानी होगा, पर्यावरणीय स्वच्छता का तो जिक्र ही नहीं वेस, सस्ती विद्युत ऊर्जा और गर्मी।

तीसरा विकल्प
बिजली संयंत्र का तीसरा संस्करण ( योजना 3)

यह बिल्कुल दूसरे जैसा ही बिजली संयंत्र है।

इनके बीच अंतर यह है कि यह इकाई स्टार्टर से लगातार संचालित होती है, भाप का अपघटन और ऑक्सीजन सर्किट में हाइड्रोजन का दहन अपने आप बंद नहीं होता है। संयंत्र में अंतिम उत्पाद एक अपघटन कक्ष के साथ हीट एक्सचेंजर होगा। उत्पादों की ऐसी व्यवस्था से विद्युत ऊर्जा और ऊष्मा के अलावा हाइड्रोजन और ऑक्सीजन या हाइड्रोजन और ओजोन भी प्राप्त करना संभव हो जाएगा। के लिए पावर प्लांट 250 मेगावाटस्टार्टर से संचालन करते समय, यह स्टार्टर, पानी को गर्म करने के लिए ऊर्जा की खपत करेगा 7.2 एम3/घंटाऔर कार्यशील भाप के निर्माण के लिए पानी 1620 मीटर 3/घंटा/पानीएग्जॉस्ट स्टीम रिटर्न सर्किट/ से उपयोग किया जाता है। के लिए बिजली संयंत्र में वेसपानी का तापमान 550oC. भाप का दबाव 250 पर. प्रति एक अपघटन कक्ष में विद्युत क्षेत्र बनाने के लिए ऊर्जा की खपत लगभग होगी 3600 किलोवाट.

बिजली संयंत्र चालू 250 मेगावाटचार मंजिलों पर उत्पाद रखते समय, यह एक क्षेत्र घेर लेगा 114 x 20 मीऔर ऊंचाई 10 मी. टरबाइन, जनरेटर और ट्रांसफार्मर चालू करने के क्षेत्र को ध्यान में नहीं रखा जा रहा है 250 केवीए - 380 x 6000 वी.

आविष्कार के निम्नलिखित लाभ हैं

1. गैसों के ऑक्सीकरण से प्राप्त गर्मी का उपयोग सीधे साइट पर किया जा सकता है, और हाइड्रोजन और ऑक्सीजन निकास भाप और प्रक्रिया पानी के निपटान से प्राप्त होते हैं।
2. बिजली और गर्मी उत्पन्न करते समय कम पानी की खपत।
3. विधि की सरलता.
4. महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत, जैसे यह केवल स्टार्टर को एक स्थिर थर्मल शासन तक गर्म करने पर खर्च किया जाता है।
5. उच्च प्रक्रिया उत्पादकता, क्योंकि पानी के अणुओं का पृथक्करण एक सेकंड के दसवें हिस्से तक चलता है।
6. विधि का विस्फोट और अग्नि सुरक्षा, क्योंकि इसके कार्यान्वयन में, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन एकत्र करने के लिए टैंकों की आवश्यकता नहीं है।
7. स्थापना के संचालन के दौरान, पानी को बार-बार शुद्ध किया जाता है, आसुत जल में परिवर्तित किया जाता है। यह वर्षा और पैमाने को समाप्त करता है, जिससे स्थापना का सेवा जीवन बढ़ जाता है।
8. स्थापना साधारण स्टील से बनी है; उनकी दीवारों के अस्तर और परिरक्षण के साथ गर्मी प्रतिरोधी स्टील से बने बॉयलरों को छोड़कर। अर्थात् विशेष महँगी सामग्री की आवश्यकता नहीं होती।

आविष्कार को आवेदन मिल सकता हैइन संयंत्रों की शक्ति को बनाए रखते हुए, बिजली संयंत्रों में हाइड्रोकार्बन और परमाणु ईंधन को सस्ते, व्यापक और पर्यावरण के अनुकूल पानी से प्रतिस्थापित करके उद्योग।

दावा

जलवाष्प से हाइड्रोजन एवं ऑक्सीजन उत्पन्न करने की विधि, जिसमें इस भाप को एक विद्युत क्षेत्र के माध्यम से पारित करना शामिल है, इसकी विशेषता यह है कि अत्यधिक गर्म जल वाष्प का उपयोग तापमान के साथ किया जाता है 500 - 550 ओ सी, वाष्प को अलग करने और इसे हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं में अलग करने के लिए एक उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान विद्युत क्षेत्र के माध्यम से पारित किया गया।

अलम्बिक-अल्फ़ा

निबंध

गतिज और तापीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी से हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए एक मौलिक नई विधि के विकास में अंतर्निहित मुख्य प्रावधानों की वैधता दिखाई गई है। इलेक्ट्रोहाइड्रोजन जनरेटर (ईवीजी) का डिज़ाइन विकसित और परीक्षण किया गया है। परीक्षणों के दौरान, 1500 आरपीएम की रोटर गति पर सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करते समय, पानी का इलेक्ट्रोलिसिस और हाइड्रोजन की रिहाई (6 ...

जनरेटर में केन्द्रापसारक बल के संपर्क की प्रक्रिया में पानी के ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में अपघटन की प्रक्रिया का विश्लेषण किया गया। यह स्थापित किया गया है कि एक केन्द्रापसारक जनरेटर में पानी का इलेक्ट्रोलिसिस उन परिस्थितियों में होता है जो पारंपरिक इलेक्ट्रोलाइज़र में मौजूद स्थितियों से काफी भिन्न होते हैं:

घूर्णनशील इलेक्ट्रोलाइट की त्रिज्या के साथ गति और दबाव की गति बढ़ाना

ईवीजी के स्वायत्त उपयोग की संभावना हाइड्रोजन भंडारण और परिवहन की समस्या पैदा नहीं करती है।

परिचय

सस्ती तापीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी को विघटित करने के लिए थर्मोकेमिकल चक्र लागू करने के पिछले 30 वर्षों के प्रयासों ने तकनीकी कारणों से सकारात्मक परिणाम नहीं दिया।

नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी से काफी सस्ते हाइड्रोजन प्राप्त करने और बाद के प्रसंस्करण के दौरान पर्यावरण के अनुकूल अपशिष्ट के रूप में पानी प्राप्त करने की तकनीक (जब इंजन में जलाया जाता है या ईंधन कोशिकाओं में बिजली पैदा करते समय) एक अवास्तविक सपना लगता था, लेकिन अभ्यास में आने के साथ केन्द्रापसारक विद्युत हाइड्रोजन जनरेटर (ईवीजी) एक वास्तविकता बन जाएगा।

ईवीजी का उद्देश्य गतिज और तापीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी से ऑक्सीजन-हाइड्रोजन मिश्रण का उत्पादन करना है। एक गर्म इलेक्ट्रोलाइट को एक घूमते हुए ड्रम में डाला जाता है, जिसमें घूमने के दौरान, प्रारंभिक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, पानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है।

केन्द्रापसारक क्षेत्र में जल अपघटन की प्रक्रिया का मॉडल

एक गर्म इलेक्ट्रोलाइट को एक घूमते हुए ड्रम में डाला जाता है, जिसमें घूमने के दौरान, प्रारंभिक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, पानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है। ईवीजी बाहरी स्रोत की गतिज ऊर्जा और गर्म इलेक्ट्रोलाइट की तापीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी को विघटित करता है।

अंजीर पर. चित्र 1 एक अम्लीय इलेक्ट्रोलाइट में जल इलेक्ट्रोलिसिस की विद्युत रासायनिक प्रक्रिया के दौरान आयनों, पानी के अणुओं, इलेक्ट्रॉनों, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैसों के अणुओं की गति का एक आरेख दिखाता है (यह माना जाता है कि इलेक्ट्रोलाइट की मात्रा में अणुओं का वितरण प्रभावित होता है) आयनों के आणविक भार से μ). जब सल्फ्यूरिक एसिड को पानी में मिलाया जाता है और हिलाया जाता है, तो आयतन में आयनों का एक प्रतिवर्ती और समान वितरण होता है:

एच 2 एसओ 4 = 2एच + + एसओ 4 2-, एच + + एच 2 ओ = एच 3 ओ +।

(1)

घोल विद्युत रूप से तटस्थ रहता है। आयन और पानी के अणु ब्राउनियन और अन्य गतियों में भाग लेते हैं। केन्द्रापसारक बल की कार्रवाई के तहत रोटर के घूर्णन की शुरुआत के साथ, आयनों और पानी के अणुओं का स्तरीकरण उनके द्रव्यमान के अनुसार होता है। भारी आयन SO 4 2- (μ=96 g/mol) और पानी के अणु H 2 O (μ=18 g/mol) रोटर रिम में भेजे जाते हैं। रिम के पास आयनों के संचय और नकारात्मक घूर्णन आवेश के निर्माण की प्रक्रिया में, एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है।हल्के धनात्मक H 3 O + आयन (μ=19 g/mol) और पानी के अणु (μ=18 g/mol) आर्किमिडीयन बलों द्वारा शाफ्ट की ओर विस्थापित होते हैं और एक घूर्णन धनात्मक आवेश बनाते हैं, जिसके चारों ओर इसका अपना चुंबकीय क्षेत्र बनता है। यह ज्ञात है कि चुंबकीय क्षेत्र का पास के नकारात्मक और सकारात्मक आयनों पर एक बल प्रभाव पड़ता है जो अभी तक रोटर और शाफ्ट के पास आवेश के क्षेत्र में शामिल नहीं हैं। इन आयनों के चारों ओर बने चुंबकीय क्षेत्र के बल प्रभाव के विश्लेषण से पता चलता है कि आयन ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैंएसओ 4 2- चुंबकीय बल द्वारा रिम के विरुद्ध दबाया जाता है, जिससे उन पर केन्द्रापसारक बल का प्रभाव बढ़ जाता है, जिससे रिम के पास उनका संचय सक्रिय हो जाता है.

धनावेशित आयनों पर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव का बल H3O+ आर्किमिडीज़ बल की क्रिया को बढ़ाता है, जिससे शाफ्ट में उनका विस्थापन सक्रिय हो जाता है।

समान आवेशों के प्रतिकर्षण और विपरीत आवेशों के आकर्षण के इलेक्ट्रोस्टैटिक बल रिम और शाफ्ट के पास आयनों के संचय को रोकते हैं।

शाफ्ट के पास, हाइड्रोजन कटौती प्रतिक्रिया प्लैटिनम कैथोड φ + = 0 की शून्य क्षमता पर शुरू होती है:

हालाँकि, एनोड क्षमता φ - = -1.228 V तक पहुंचने तक ऑक्सीजन की कमी में देरी होती है। उसके बाद, ऑक्सीजन आयन के इलेक्ट्रॉनों को प्लैटिनम एनोड में जाने का अवसर मिलता है (ऑक्सीजन अणुओं का निर्माण शुरू होता है):

2O - - 2e \u003d O 2.

(4)

इलेक्ट्रोलिसिस शुरू होता है, इलेक्ट्रॉन वर्तमान कंडक्टर के माध्यम से प्रवाहित होने लगते हैं, और एसओ 4 2- आयन इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से प्रवाहित होने लगते हैं।

परिणामस्वरूप ऑक्सीजन और हाइड्रोजन गैसों को आर्किमिडीयन बल द्वारा शाफ्ट के पास कम दबाव के क्षेत्र में निचोड़ा जाता है और फिर शाफ्ट में बने चैनलों के माध्यम से उन्हें बाहर लाया जाता है।

एक बंद सर्किट में विद्युत प्रवाह को बनाए रखना और थर्मोकेमिकल प्रतिक्रियाओं (1-4) का अत्यधिक कुशल पाठ्यक्रम संभव है जब कई स्थितियां प्रदान की जाती हैं।

पानी के अपघटन की एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया के लिए प्रतिक्रिया क्षेत्र में गर्मी की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं के थर्मोडायनामिक्स से, यह ज्ञात है [2,3] कि पानी के अणु के टूटने के लिए, ऊर्जा की आपूर्ति करना आवश्यक है:

.

भौतिक विज्ञानी मानते हैं कि लंबे अध्ययन के बावजूद, सामान्य परिस्थितियों में भी, पानी की संरचना को अभी तक समझा नहीं जा सका है।

मौजूदा सैद्धांतिक रसायन विज्ञान में प्रयोग के साथ गंभीर विरोधाभास हैं, लेकिन रसायनज्ञ इन विरोधाभासों के कारणों की खोज से बचते हैं, जो सवाल उठते हैं, उन्हें नजरअंदाज कर देते हैं। उनके उत्तर पानी के अणु की संरचना के विश्लेषण के परिणामों से प्राप्त किए जा सकते हैं। इस संरचना को इसके संज्ञान के वर्तमान चरण में इस प्रकार प्रस्तुत किया गया है (चित्र 2 देखें)।

ऐसा माना जाता है कि पानी के अणु के तीन परमाणुओं के नाभिक आधार पर हाइड्रोजन परमाणुओं से संबंधित दो प्रोटॉन के साथ एक समद्विबाहु त्रिभुज बनाते हैं (छवि 3 ए), एच-ओ अक्षों के बीच का कोण α=104.5 o है।

पानी के अणु की संरचना के बारे में यह जानकारी उत्पन्न होने वाले प्रश्नों के उत्तर पाने और पहचाने गए विरोधाभासों को दूर करने के लिए पर्याप्त नहीं है। वे पानी के अणु में रासायनिक बंधों की ऊर्जाओं के विश्लेषण से अनुसरण करते हैं, इसलिए इन ऊर्जाओं को इसकी संरचना में दर्शाया जाना चाहिए।

यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि पानी के अणु की संरचना और आणविक हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए इसके इलेक्ट्रोलिसिस की प्रक्रिया के बारे में मौजूदा भौतिक और रासायनिक विचारों के ढांचे के भीतर, पूछे गए प्रश्नों के उत्तर ढूंढना मुश्किल है, इसलिए लेखक का प्रस्ताव है अणु की संरचना के अपने स्वयं के मॉडल।

परिणामों में प्रस्तुत गणना और प्रयोग पानी के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान अतिरिक्त ऊर्जा प्राप्त करने की संभावना दर्शाते हैं, लेकिन इसके लिए इस संभावना की प्राप्ति के लिए स्थितियां बनाना आवश्यक है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ईवीजी में जल इलेक्ट्रोलिसिस उन परिस्थितियों में होता है जो औद्योगिक इलेक्ट्रोलाइज़र की परिचालन स्थितियों से काफी भिन्न (और कम अध्ययन) होते हैं। रिम के पास दबाव 2 एमपीए तक पहुंच जाता है, रिम की परिधि गति लगभग 150 मीटर/सेकेंड है, घूर्णन दीवार के पास वेग ढाल काफी बड़ी है, और इसके अलावा, इलेक्ट्रोस्टैटिक और काफी मजबूत चुंबकीय क्षेत्र कार्य करते हैं। इन परिस्थितियों में ΔH o, ΔG और Q किस दिशा में बदलेंगे यह अभी भी अज्ञात है।

ईवीजी इलेक्ट्रोलाइट में विद्युत चुम्बकीय हाइड्रोडायनामिक्स की प्रक्रिया का सैद्धांतिक विवरण भी एक जटिल समस्या है।

इलेक्ट्रोलाइट के त्वरण के चरण में, आर्किमिडीयन बल के केन्द्रापसारक और हल्के घटकों के प्रभाव के तहत आयनों और तटस्थ पानी के अणुओं की चिपचिपा बातचीत को ध्यान में रखा जाना चाहिए, जब वे एक-दूसरे के पास आते हैं तो समान आयनों के पारस्परिक इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण को ध्यान में रखा जाना चाहिए। आवेशित क्षेत्रों का निर्माण, आवेशित आयनों की आवेशों की ओर गति पर इन क्षेत्रों का चुंबकीय बल प्रभाव।

स्थिर गति में, जब इलेक्ट्रोलिसिस शुरू हुआ, एक घूर्णन माध्यम में आयनों (आयनिक धारा) और उभरते गैस बुलबुले का एक सक्रिय रेडियल आंदोलन होता है, रोटर शाफ्ट के पास उनका संचय और बाहर निकालना, पैरामैग्नेटिक ऑक्सीजन और डायमैग्नेटिक हाइड्रोजन को अलग करना चुंबकीय क्षेत्र, इलेक्ट्रोलाइट के आवश्यक भागों की आपूर्ति (हटाना) और आने वाले आयनों को चार्ज पृथक्करण की प्रक्रिया से जोड़ना।

सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों और तटस्थ अणुओं की उपस्थिति में एक असम्पीडित रूद्धोष्म रूप से पृथक तरल के सबसे सरल मामले में, इस प्रक्रिया को निम्नलिखित रूप में (घटकों में से एक के लिए) वर्णित किया जा सकता है [9]:

1. बाहरी सीमा पर स्थिति के तहत गति के समीकरण (आर=आर, वी-वी पोम):

¶ U/¶ t =(W× Ñ )U=-ग्रेड Ф+D (a × U+b × W),

¶ W/¶ t +(U× Ñ )W=-gradФ+D (a × W+b × U),

जहां V माध्यम की गति है, H चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है, U=V+H/(4× p×r) 0.5, W=V-H/(4× p×r) 0.5, Ф=P/r + (U-W) 2 /8, Р- दबाव, r - मध्यम घनत्व, n , n m - गतिक और "चुंबकीय" चिपचिपाहट, a =(n +n m)/2, b =(n -n m)/2।

2. किसी द्रव की निरंतरता और चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के बंद होने के लिए समीकरण:

3. इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की संभावितता समीकरण:

4. पदार्थों के परिवर्तन की प्रक्रिया का वर्णन करने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं की गतिकी के समीकरण (प्रकार (1.3)) का वर्णन किया जा सकता है:

dC a /dτ = v (C o.a -C a) / V e -r a,

जहां C a रासायनिक प्रतिक्रिया A (mol/m 3) के उत्पाद की सांद्रता है,

v इसकी गति की गति है, V e इलेक्ट्रोलाइट का आयतन है,

आर ए - रासायनिक प्रतिक्रिया के उत्पाद में अभिकर्मकों के रूपांतरण की दर,

O.a के साथ - प्रतिक्रिया क्षेत्र को आपूर्ति किए गए अभिकर्मकों की सांद्रता।

धातु-इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस पर, इलेक्ट्रोड प्रक्रियाओं की गतिशीलता को ध्यान में रखना आवश्यक है। इलेक्ट्रोलिसिस के साथ होने वाली कुछ प्रक्रियाओं का वर्णन इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री (इलेक्ट्रोलाइट्स की विद्युत चालकता, रासायनिक रूप से सक्रिय घटकों के टकराव के दौरान रासायनिक संपर्क का कार्य, आदि) में किया गया है, लेकिन अभी तक विचाराधीन प्रक्रियाओं के कोई एकीकृत अंतर समीकरण नहीं हैं।

5. इलेक्ट्रोलिसिस के परिणामस्वरूप गैस चरण के गठन की प्रक्रिया को राज्य के थर्मोडायनामिक समीकरणों का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है:

y k =f(x 1 ,x 2 ,….x n ,T),

जहां y k राज्य के आंतरिक पैरामीटर हैं (दबाव, तापमान T, विशिष्ट (दाढ़) आयतन), x i बाहरी बलों के बाहरी पैरामीटर हैं जिनके साथ माध्यम संपर्क करता है (इलेक्ट्रोलाइट की मात्रा का आकार, केन्द्रापसारक का क्षेत्र) और चुंबकीय बल, सीमा पर स्थितियाँ), लेकिन घूमते तरल पदार्थ में बुलबुले चलने की प्रक्रिया को अभी भी कम समझा गया है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऊपर दिए गए अंतर समीकरणों की प्रणाली के समाधान अब तक केवल कुछ सरल मामलों में ही प्राप्त किए गए हैं।

ईवीजी की दक्षता सभी नुकसानों का विश्लेषण करके ऊर्जा संतुलन से प्राप्त की जा सकती है।

पर्याप्त संख्या में क्रांतियों के साथ रोटर के स्थिर घूर्णन के साथ, इंजन की शक्ति एन डी खर्च की जाती है:
रोटर के वायुगतिकीय प्रतिरोध पर काबू पाना एन ए ;
शाफ्ट बेयरिंग में घर्षण हानि एन पी ;
रोटर में प्रवेश करने वाले इलेक्ट्रोलाइट के त्वरण के दौरान हाइड्रोडायनामिक नुकसान एन जीडी, रोटर भागों की आंतरिक सतह के खिलाफ इसका घर्षण, इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान बने गैस बुलबुले के शाफ्ट पर काउंटर मूवमेंट पर काबू पाना (चित्र 1 देखें), आदि;
ध्रुवीकरण और ओमिक हानि एन ओम जब इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान एक बंद सर्किट में धारा प्रवाहित होती है (चित्र 1 देखें);
धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों द्वारा निर्मित संधारित्र एन के को रिचार्ज करना;
इलेक्ट्रोलिसिस एन डब्ल्यू .

अपेक्षित नुकसान के मूल्य का अनुमान लगाने के बाद, ऊर्जा संतुलन से यह निर्धारित करना संभव है कि हमने पानी को ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में विघटित करने पर ऊर्जा एन का कितना अंश खर्च किया है:

एन डब्ल्यू = एन डी -एन ए -एन पी -एन जीडी -एन ओम -एन के।

बिजली के अलावा, इलेक्ट्रोलाइट मात्रा में एन क्यू \u003d एन वी × क्यू / डी एच ओ की शक्ति के साथ गर्मी जोड़ना आवश्यक है (अभिव्यक्ति देखें (6))।

तब इलेक्ट्रोलिसिस के लिए खपत की गई कुल बिजली होगी:

एन डब्ल्यू = एन वी + एन क्यू।

ईवीजी में हाइड्रोजन उत्पादन की दक्षता उपयोगी रूप से प्राप्त हाइड्रोजन ऊर्जा एन डब्ल्यू और इंजन एन डी में खर्च की गई ऊर्जा के अनुपात के बराबर है:

एच = एन डब्ल्यू ּके / एन डी

कहाँ कोकेन्द्रापसारक बलों और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रभाव के तहत ईएचजी प्रदर्शन में अभी भी अज्ञात वृद्धि को ध्यान में रखता है।

ईएचजी का निस्संदेह लाभ इसके स्वायत्त उपयोग की संभावना है, जब हाइड्रोजन के दीर्घकालिक भंडारण और परिवहन की कोई आवश्यकता नहीं होती है।

ईवीजी परीक्षण के परिणाम

आज तक, ईवीजी के दो संशोधनों का सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया है, जिसने इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के विकसित मॉडल की वैधता और निर्मित ईवीजी मॉडल के प्रदर्शन की पुष्टि की है।

परीक्षणों से पहले, AVP-2 गैस विश्लेषक का उपयोग करके हाइड्रोजन को पंजीकृत करने की संभावना की जाँच की गई थी, जिसका सेंसर केवल गैस में हाइड्रोजन की उपस्थिति पर प्रतिक्रिया करता है। सक्रिय रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान जारी हाइड्रोजन Zn+H 2 SO 4 =H 2 + ZnSO 4 को 5 मिमी व्यास और 5 मीटर लंबी विनाइल क्लोराइड ट्यूब के माध्यम से वैक्यूम कंप्रेसर DS112 का उपयोग करके AVP-2 को आपूर्ति की गई थी। पृष्ठभूमि रीडिंग के प्रारंभिक स्तर पर V o =0.02% वॉल्यूम। एवीपी-2 रासायनिक प्रतिक्रिया की शुरुआत के बाद, हाइड्रोजन की मात्रा सामग्री V = 0.15% वॉल्यूम तक बढ़ गई, जिसने इन परिस्थितियों में गैस का पता लगाने की संभावना की पुष्टि की।

12-18 फरवरी, 2004 को परीक्षणों के दौरान, 60 डिग्री सेल्सियस (सांद्रता 4 मोल/ली) तक गर्म किया गया सल्फ्यूरिक एसिड का एक घोल रोटर हाउसिंग में डाला गया, जिसने रोटर को 40 डिग्री सेल्सियस तक गर्म कर दिया। प्रयोगात्मक अध्ययनों के परिणामों से पता चला अगले:

1. केन्द्रापसारक बल द्वारा इलेक्ट्रोलाइट (4 mol/l की सांद्रता के साथ) के घूर्णन के दौरान, विभिन्न आणविक भार के सकारात्मक और नकारात्मक आयनों को अलग करना और एक दूसरे से अलग क्षेत्रों में आवेश बनाना संभव था, जिसके कारण इन क्षेत्रों के बीच एक संभावित अंतर की उपस्थिति, जो बाहरी विद्युत सर्किट में करंट बंद होने पर इलेक्ट्रोलिसिस शुरू करने के लिए पर्याप्त है।

2. इलेक्ट्रॉनों द्वारा n=1000…1500 rpm की रोटर गति पर धातु-इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस पर संभावित अवरोध को पार करने के बाद, जल इलेक्ट्रोलिसिस शुरू हुआ। 1500 आरपीएम पर, हाइड्रोजन विश्लेषक एवीपी-2 ने हाइड्रोजन वी = 6...8% वॉल्यूम की उपज दर्ज की। पर्यावरण से वायु सक्शन की स्थितियों के तहत।

3. जब गति 500 ​​आरपीएम तक कम हो गई, तो इलेक्ट्रोलिसिस बंद हो गया और गैस विश्लेषक रीडिंग प्रारंभिक वी 0 =0.02…0.1% वॉल्यूम पर वापस आ गई; 1500 आरपीएम तक की गति में वृद्धि के साथ, हाइड्रोजन की वॉल्यूमेट्रिक सामग्री फिर से वी = 6 ... 8% वॉल्यूम तक बढ़ गई।

1500 आरपीएम की रोटर गति पर, इलेक्ट्रोलाइट तापमान में t=17 o से t=40 o C तक की वृद्धि के साथ हाइड्रोजन उपज में 20 के कारक की वृद्धि पाई गई।

निष्कर्ष

1. केन्द्रापसारक बलों के क्षेत्र में जल अपघटन की नई प्रस्तावित विधि की वैधता का परीक्षण करने के लिए प्रस्तावित, निर्मित और सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया इंस्टॉलेशन। केन्द्रापसारक बलों के क्षेत्र में सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट (4 mol/l की सांद्रता के साथ) के घूर्णन के दौरान, विभिन्न आणविक भार के सकारात्मक और नकारात्मक आयनों का पृथक्करण हुआ और एक दूसरे से अलग दूरी वाले क्षेत्रों में आवेशों का निर्माण हुआ, जो इन क्षेत्रों के बीच एक संभावित अंतर की उपस्थिति हुई, जो बाहरी विद्युत सर्किट में शॉर्ट सर्किट करंट पर इलेक्ट्रोलिसिस शुरू करने के लिए पर्याप्त था। इलेक्ट्रोलिसिस की शुरुआत रोटर n=1000 rpm की क्रांतियों की संख्या पर दर्ज की गई थी।
   1500 आरपीएम पर, हाइड्रोजन गैस विश्लेषक एवीपी-2 ने 6...8 वोल्ट% के आयतन प्रतिशत में हाइड्रोजन की रिहाई दिखाई।
2. जल अपघटन की प्रक्रिया का विश्लेषण किया गया। यह दिखाया गया है कि एक घूर्णन इलेक्ट्रोलाइट में एक केन्द्रापसारक क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न हो सकता है और बिजली का एक स्रोत बन सकता है। कुछ रोटर गति पर (इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोड के बीच संभावित अवरोध पर काबू पाने के बाद), जल इलेक्ट्रोलिसिस शुरू होता है। यह स्थापित किया गया है कि एक केन्द्रापसारक जनरेटर में पानी का इलेक्ट्रोलिसिस उन परिस्थितियों में होता है जो पारंपरिक इलेक्ट्रोलाइज़र में मौजूद स्थितियों से काफी भिन्न होते हैं:
   - घूर्णन इलेक्ट्रोलाइट की त्रिज्या के साथ गति और दबाव में वृद्धि (2 एमपीए तक);
   - घूर्णन आवेशों से प्रेरित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के आयनों की गति पर सक्रिय प्रभाव;
   - पर्यावरण से तापीय ऊर्जा का अवशोषण।
   इससे इलेक्ट्रोलिसिस की दक्षता बढ़ाने की नई संभावनाएं खुलती हैं।
3. वर्तमान में, उत्पन्न विद्युत प्रवाह, उभरते चुंबकीय क्षेत्र के मापदंडों को मापने, इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया में वर्तमान को नियंत्रित करने, आउटगोइंग हाइड्रोजन की मात्रा सामग्री को मापने, इसके आंशिक को मापने की क्षमता के साथ अगले अधिक कुशल ईएचजी मॉडल का विकास चल रहा है। दबाव, तापमान और प्रवाह दर। इस डेटा का उपयोग, मोटर की पहले से मापी गई विद्युत शक्ति और रोटर की क्रांतियों की संख्या के साथ, अनुमति देगा:
   - ईवीजी की ऊर्जा दक्षता निर्धारित करने के लिए;
   - औद्योगिक अनुप्रयोगों में मुख्य मापदंडों की गणना के लिए एक पद्धति विकसित करना;
   - इसके और सुधार के तरीकों की रूपरेखा तैयार करें;
   - इलेक्ट्रोलिसिस पर उच्च दबाव, वेग और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रभाव का पता लगाना, जिसका अभी भी बहुत कम अध्ययन किया गया है।
4. एक औद्योगिक संयंत्र का उपयोग आंतरिक दहन इंजन या अन्य बिजली और थर्मल प्रतिष्ठानों को बिजली देने के लिए हाइड्रोजन ईंधन के उत्पादन के साथ-साथ विभिन्न उद्योगों में तकनीकी जरूरतों के लिए ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है; विस्फोटक गैस प्राप्त करना, उदाहरण के लिए, कई उद्योगों में गैस-प्लाज्मा प्रौद्योगिकी के लिए, आदि।
5. ईएचजी का निस्संदेह लाभ स्वायत्त उपयोग की संभावना है, जब तकनीकी रूप से जटिल दीर्घकालिक भंडारण और हाइड्रोजन के परिवहन की कोई आवश्यकता नहीं होती है।
6. अपशिष्ट निम्न-श्रेणी की तापीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी से पर्याप्त रूप से सस्ते हाइड्रोजन प्राप्त करने और बाद के भस्मीकरण के दौरान पर्यावरण के अनुकूल अपशिष्ट (फिर से पानी) को छोड़ने की तकनीक एक अवास्तविक सपना लगती थी, लेकिन ईवीजी को व्यवहार में लाने के साथ, यह एक वास्तविकता बन जाएगी। .
7. आविष्कार को 20 फरवरी 2004 को पेटेंट संख्या 2224051 प्राप्त हुआ।
8. फिलहाल, एनोड और कैथोड के साथ-साथ इलेक्ट्रोलाइट की कोटिंग का पेटेंट कराया जा रहा है, जिससे इलेक्ट्रोलिसिस की उत्पादकता दर्जनों गुना बढ़ जाएगी।

प्रयुक्त स्रोतों की सूची

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8. गैर-पारंपरिक हाइड्रोजन उत्पादन का अर्थशास्त्र। इलेक्ट्रोकेमिकल सिस्टम और हाइड्रोजन अनुसंधान केंद्र, 2002, इंजीनियर, टैम, एडुट्स/सीईएसएचआर/सेंटर।
9. पोर्टेबल मल्टीफंक्शनल हाइड्रोजन विश्लेषक एवीपी-2, अल्फा बेसेंस फर्म, बायोफिज़िक्स विभाग, मॉस्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी, मॉस्को, 2003।

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