Vizet égetünk. A tudósok egy egyszerű módszert fedeztek fel a hidrogén vízből való kinyerésére A víz lebontása mágnessel

tra. Ezt a technikát fentebb a hidrogén-szén-monoxid CO tisztításáról szóló bekezdésben tárgyaltuk. Bár első pillantásra ez a hidrogén-előállítási módszer vonzónak tűnik, gyakorlati megvalósítása meglehetősen bonyolult.

Képzelj el egy ilyen kísérletet. Egy hengeres edényben p shn alatt 1 kmol tiszta vízgőz van. A dugattyú súlya állandó nyomást hoz létre cocj-ban, amely 1 atm. Az edényben lévő gőzt 3000 K feletti hőmérsékletre melegítik. A feltüntetett nyomás- és hőmérsékletértékeket önkényesen választották ki. hanem példaként.

Ha csak H2O-molekulák vannak az edényben, akkor a víz és a vízgőz dinamikus tulajdonságainak megfelelő TeD-táblázatai segítségével meghatározható a rendszer szabadenergiájának mennyisége, de valójában a vízgőz molekulák legalább egy része kémiai elemeikre, azaz hidrogénre és oxigénre bomlanak:

ezért a kapott keverék, amely a H20, H2 és O2 molekulákat tartalmazza, szenes lesz. a szabad energia más értéke miatt. Ha az összes vízgőzmolekula disszociálna, akkor az edény 1 kmol hidrogént és 0,5 kmol oxigént tartalmazó gázkeveréket tartalmazna. Ennek a gázkeveréknek az azonos nyomású (1 a és hőmérséklet (3000 K)) szabadenergiája nagyobbnak bizonyul, mint a tiszta vízgőz szabadenergiája. Megjegyzendő, hogy 1 kmol vízgőzt alakított át 1 kmol hidrogén és 0,5 kmol oxigén, azaz az me anyag teljes mennyisége: A "oG) | | (= 1,5 kmol. Így a hidrogén b> parciális nyomása 1 / 1,5 atm, a parciális nyomás pedig az oxigén 0,5/1,5 atm. A hőmérséklet bármely reális értékénél a víz n disszociációja nem lesz teljes. Jelöljük a disszociált változásmolekulák arányát F. Ekkor a le nem bomlott vízgőz mennyisége (kmol) egyenlő lesz (1 - F) (feltételezzük, hogy az edényben 1 kmol vízgőz volt). A képződött hidrogén mennyisége (kmol) egyenlő lesz F, az oxigén pedig F-vel. A kapott keverék összetétele lesz (l-F)n20 + FH2 + ^F02. Teljes gázkeverék (kmol) Rizs. 8.8. A vízgőz, hidrogén és oxigén keverékének szabad energiájának függése a disszociált vízgőz móltörtétől A keverékkomponens szabadenergiája függ a nyomástól az összefüggés szerint 8i = 8i +RTnp(, (41) ahol g - a keverék /-edik komponensének szabad energiája 1 kilomol ftp-re és 1 atm nyomásra (lásd „A szabad energia függése a hőmérséklettől a 7. fejezetben). A keverék szabadenergiájának a (42) egyenlettel meghatározott F-től való függését a 8.8. ábra mutatja, amint az az ábrából is látható, a vízgőz, oxigén és hidrogén keverékének szabad energiája hőmérsékleten 3000 K és 1 atm nyomás: minimum, ha a disszociált vízmolekulák aránya párosítja az összetételt 14,8%. Ezen a ponton a fordított reakció sebessége n, + - SU, -\u003e H-, 0 egyenlő a sebességgel 1 2 sti a H20 -» ​​H2 + - 02 direkt reakcióból, azaz az egyensúly létrejön. Az egyensúlyi pont meghatározásához meg kell találni F at értékét A torus SP11X rendelkezik egy minimummal. d Gmjy -$ -$ 1 -$ -^ \u003d - Jan2o + Ru2 + 2^o2 + Sh2o “ Sn2 ~ 2 go2 A Kp egyensúlyi állandó a hőmérséklettől és a kémiai reakcióegyenletben szereplő sztöchiometrikus együtthatóktól függ. A reakció Kp értéke H-0 -» H2 + ^02 eltér a 2H20 -»>2H2 + 02 reakció értékétől. Ráadásul az egyensúlyi állandó nem függ a nyomástól. Valóban, ha rátérünk a (48) képletre, láthatjuk, hogy a g* szabadenergia értékei 1 atm nyomáson vannak meghatározva, és nem függenek a rendszerben uralkodó nyomástól. Ezenkívül, ha a vízgőz inert gáz, például argon keverékét tartalmaz, akkor ez sem fogja megváltoztatni az egyensúlyi állandó értékét, mivel g "Ar értéke 1 *. A Kp egyensúlyi állandó és a disszociált vízgőz /' aránya közötti összefüggést úgy kaphatjuk meg, hogy a keverék komponenseinek parciális nyomását F függvényében fejezzük ki, ahogy azt a (38), 39) és (40) képletekben is megtettük. Vegye figyelembe, hogy ezek a képletek csak egy adott esetben érvényesek, amikor a teljes nyomás 1 atm. Általános esetben, amikor a gázelegy tetszőleges p nyomáson van, a parciális nyomások a következő összefüggésekkel számíthatók ki: Amint a fenti információkból következik, a víz közvetlen termikus bomlása csak nagyon magas hőmérsékleten lehetséges. ábrán látható módon. 8,9, a palládium olvadáspontján (1825 K) atmoszférikus nyomáson. a vízgőznek csak egy kis része disszociál, ami azt jelenti, hogy a víz hőbomlása során keletkező hidrogén parciális nyomása túl alacsony lesz ahhoz, hogy gyakorlati felhasználásra lehessen használni. A vízgőznyomás növelése nem javítja a helyzetet, mivel a disszociáció mértéke meredeken csökken (8.10. ábra). Az egyensúlyi állandó meghatározása bonyolultabb reakciók esetére is kiterjeszthető. Tehát például a reakcióhoz A -246 MJ/kmol érték a vízképződés energiájának értéke, a nulla és 3000 K közötti hőmérsékleti tartományban átlagolva. A fenti arány a Boltzmann-egyenlet egy másik példája.

Kísérleti úton fedezték fel és tanulmányozták a folyadékok párolgásából és alacsony költségű nagyfeszültségű disszociációjából eredő "hideg" nagyfeszültségű elektroszst új hatását, melynek alapján a szerző új, rendkívül hatékony, alacsony költségű technológiát javasolt és szabadalmaztatott az üzemanyag előállítására. egyes vizes oldatokból származó gáz nagyfeszültségű kapilláris elektromos füst alapú.

BEVEZETÉS

Ez a cikk a hidrogénenergia új, ígéretes tudományos és műszaki irányáról szól. Tájékoztatásul szolgál arról, hogy a folyadékok és vizes oldatok fűtőgázokká történő intenzív "hideg" párologtatásának és disszociációjának új elektrofizikai hatását fedezték fel és kísérletileg tesztelték Oroszországban mindenféle villamosenergia-fogyasztás nélkül – a nagyfeszültségű kapilláris elektroozmózist. Élénk példákat adunk ennek a fontos hatásnak az Élő Természetben való megnyilvánulására. A nyílt effektus a fizikai alapja a hidrogénenergia és az ipari elektrokémia számos új „áttörést jelentő” technológiájának. Ennek alapján a szerző kifejlesztett, szabadalmaztatott és aktívan kutat egy új, nagy teljesítményű és energiahatékony technológiát éghető tüzelőgázok és hidrogén előállítására vízből, különböző vizes oldatokból és víz-szerves vegyületekből. A cikk feltárja ezek fizikai lényegét, a gyakorlati megvalósítás technikáját, műszaki és gazdasági értékelést ad az új gázgenerátorok kilátásairól. A cikk a hidrogénenergia és egyes technológiáinak főbb problémáit is elemzi.

Röviden a kapilláris elektroozmózis felfedezésének és a folyadékok gázokká disszociációjának történetéről és egy új technológia kifejlesztéséről A hatást 1985-ben fedeztem fel. 1986 és 96 év közötti időszakban végeztem fűtőgázt áramfogyasztás nélkül. Először 1988-ban írtam a "Növények - természetes elektromos szivattyúk" című cikket a víz "hideg" elpárolgásáról a növényekben. /1/. Ezen a hatáson alapuló új, rendkívül hatékony technológiáról fűtőgázok folyadékokból, illetve vízből hidrogén kinyerésére 1997-ben számoltam be „Új elektromos tűztechnika” című cikkemben (Lehetséges-e a víz elégetése) /2/. A cikk számos illusztrációval (1-4. ábra) található, grafikonokkal, kísérleti létesítmények blokkdiagramjaival, amelyek bemutatják az általam javasolt kapilláris elektroozmotikus tüzelőgáz-generátorok fő szerkezeti elemeit és villamos kiszolgáló berendezéseit (elektromos térforrásait). A készülékek a folyadékok eredeti átalakítói fűtőgázokká. Az 1-3. ábrán leegyszerűsített formában, kellő részletességgel mutatjuk be a folyadékokból fűtőgáz előállítására szolgáló új technológia lényegét.

Az alábbiakban az illusztrációk listája és a hozzájuk tartozó rövid magyarázat található. ábrán. Az 1. ábra a folyadékok "hideg" gázosításának és disszociációjának legegyszerűbb kísérleti elrendezését mutatja be, egyetlen elektromos tér segítségével fűtőgázzá alakítva. A 2. ábra a legegyszerűbb kísérleti elrendezést mutatja folyadékok "hideg" elgázosítására és disszociációjára két elektromos térforrással (konstans előjelű elektromos tér bármely folyadék elektroozmózissal történő "hideg" elpárologtatására és egy második impulzus (váltakozó) mező a zúzáshoz). az elpárolgott folyadék molekulái és tüzelőanyaggá alakítása A 3. ábrán a kombinált készülék egyszerűsített blokkvázlata látható, amely a készülékektől eltérően (1., 2. ábra) az elpárolgott folyadék további elektroaktiválását is biztosítja folyadék elpárologtató szivattyú ( éghető gázgenerátor) a készülékek fő paraméterein.Különösen megmutatja az eszköz elektromos térerősségre és a kapilláris elpárolgott felületének területére gyakorolt ​​teljesítménye közötti kapcsolatot. Az ábrák nevei és a maguknak az eszközöknek a dekódolását a hozzájuk tartozó feliratokban adjuk meg.Leírás Az eszközök elemei és az eszközök dinamikai működése közötti összefüggéseket az alábbiakban a cikk megfelelő részeiben szereplő szövegben adjuk meg.

A HIDROGÉN ENERGIA KILÁTÁSAI ÉS PROBLÉMÁI

A hidrogén hatékony vízből történő előállítása a civilizáció csábító régi álma. Mert rengeteg víz van a bolygón, a hidrogénenergia pedig korlátlan mennyiségben „tiszta” energiát ígér az emberiségnek a vízből. Sőt, maga a hidrogén égési folyamata a vízből nyert oxigénes környezetben ideális égést biztosít fűtőérték és tisztaság szempontjából.

Ezért a H2-re és O2-re hasadó víz elektrolízisére szolgáló, rendkívül hatékony technológia megalkotása és ipari fejlesztése régóta az energia, az ökológia és a közlekedés sürgős és kiemelt feladatai közé tartozik. Az energiaszektorban még égetőbb és sürgetőbb probléma a szilárd és folyékony szénhidrogén tüzelőanyagok elgázosítása, pontosabban energiahatékony technológiák kidolgozása és bevezetése bármilyen szénhidrogénből, így a szerves hulladékból is éghető fűtőgázok előállítására. Mindazonáltal a civilizáció energia- és környezeti problémáinak relevanciája és egyszerűsége ellenére még nem sikerült hatékonyan megoldani őket. Tehát mi az oka az ismert hidrogénenergia-technológiák magas energiafogyasztásának és alacsony termelékenységének? Erről lentebb bővebben.

RÖVID ÖSSZEHASONLÍTÓ ELEMZÉS A HIDROGÉN ÜZEMANYAG ENERGIA ÁLLAPOT ÉS FEJLŐDÉSÉRŐL

A találmány prioritása a vízből víz elektrolízissel történő hidrogén előállítására Lachinov D.A. orosz tudósé (1888). Cikkek és szabadalmak százait tekintettem át ebben a tudományos és műszaki irányban. Különféle módszerek léteznek a hidrogén előállítására a víz lebontása során: termikus, elektrolitikus, katalitikus, termokémiai, termogravitációs, elektroimpulzus és egyebek /3-12/. Az energiafogyasztás szempontjából a legenergiaigényesebb módszer a termikus módszer /3/, a legkevésbé energiaigényes pedig az amerikai Stanley Meyer elektromos impulzusos módszere /6/. A Meyer technológiája /6/ a víz nagyfeszültségű elektromos impulzusok általi diszkrét elektrolízises módszerén alapul, a vízmolekulák rezgésének rezonanciafrekvenciáján (Meyer-féle elektromos cella). Véleményem szerint ez a legprogresszívebb és legígéretesebb mind az alkalmazott fizikai hatások, mind az energiafelhasználás szempontjából, azonban a termelékenysége még mindig alacsony, és korlátozza a folyadék és a folyadék intermolekuláris kötéseinek leküzdésének igénye. a keletkezett tüzelőanyag-gáz eltávolítására szolgáló mechanizmus hiánya a folyékony elektrolízis munkazónájából.

Következtetés: Mindezek és más jól ismert hidrogén- és egyéb tüzelőgázok előállítására szolgáló eljárások és eszközök még mindig nem hatékonyak, mivel nincs igazán hatékony technológia a folyékony molekulák elpárologtatására és hasítására. Erről bővebben a következő részben.

A VÍZBŐL SZÁMÍTOTT ÜZEMANYAGGÁZOK KISZERELÉSÉRE SZOLGÁLÓ ISMERT TECHNOLÓGIÁK MAGAS ENERGIAINTENZITÁSÁNAK ÉS ALACSONY TERMELÉKESSÉGÉNEK OKOK ELEMZÉSE

A fűtőgázok kinyerése folyadékokból minimális energiafelhasználással igen nehéz tudományos és műszaki feladat. Az ismert technológiákban a tüzelőgáz vízből történő előállítása során jelentős energiaköltségeket fordítanak a víz folyékony halmazállapotú molekulák közötti kötéseinek leküzdésére. Mivel a víz szerkezetében és összetételében nagyon összetett. Sőt paradox, hogy a víz és vegyületeinek szerkezetét, tulajdonságait a természetben tapasztalható meglepő elterjedtsége ellenére még sok tekintetben nem vizsgálták /14/.

Folyadékokban lévő szerkezetek és vegyületek intermolekuláris kötéseinek összetétele és látens energiája.

Még a közönséges csapvíz fizikai és kémiai összetétele is meglehetősen bonyolult, mivel a víz számos intermolekuláris kötést, láncot és vízmolekulák egyéb szerkezetét tartalmazza. A közönséges csapvízben különösen összefüggő és orientált vízmolekulák különféle láncai találhatók szennyeződési ionokkal (klaszterképződmények), különféle kolloid vegyületeivel és izotópjaival, ásványi anyagaival, valamint sok oldott gázzal és szennyeződéssel /14/.

A víz "forró" elpárologtatásának problémáinak és energiaköltségeinek magyarázata ismert technológiákkal.

Ezért van az, hogy a víz hidrogénre és oxigénre való felosztásának ismert módszereinél sok elektromos energiát kell költeni a víz molekulák közötti, majd molekuláris kötéseinek gyengítésére és teljes megszakítására. A víz elektrokémiai lebontásához szükséges energiaköltségek csökkentése érdekében gyakran alkalmaznak további hőmelegítést (a gőz képződéséig), valamint további elektrolitok, például gyenge lúgok és savak oldatok bevezetését. Ezek a jól ismert fejlesztések azonban még mindig nem teszik lehetővé a folyadékok disszociációs folyamatának (különösen a víz lebomlásának) a folyékony halmazállapotú aggregációs állapotából való jelentős felerősödését. A termikus párologtatás ismert technológiáinak alkalmazása hatalmas hőenergia-ráfordítással jár. A drága katalizátorok használata a hidrogén vizes oldatokból történő előállítása során ennek az eljárásnak a fokozására nagyon drága és nem hatékony. A hagyományos folyadékok disszociációs technológiáinak alkalmazásakor tapasztalható magas energiafelhasználás fő oka ma már világos, ezeket a folyadékok intermolekuláris kötéseinek megszakítására fordítják.

S. Meyer kritikája a vízből hidrogén előállítására szolgáló legfejlettebb elektrotechnológiáról /6/

Kétségtelenül a Stanley Meyer elektrohidrogén-technológiája a leggazdaságosabb az ismertek közül, és a legfejlettebb munkafizikai szempontból. De a híres elektromos cellája /6/ sem hatékony, mert végül is nincs olyan mechanizmusa, amivel hatékonyan eltávolítaná a gázmolekulákat az elektródákról. Ráadásul a Mayer-módszerben ez a vízdisszociációs folyamat lelassul, mivel a vízmolekulák elektrosztatikus elválasztása során magától a folyadéktól időt és energiát kell fordítani az intermolekuláris kötések hatalmas látens potenciális energiájának leküzdésére, ill. víz és más folyadékok szerkezetei.

AZ ELEMZÉS ÖSSZEFOGLALÁSA

Ezért teljesen világos, hogy a disszociáció és a folyadékok tüzelőanyaggá történő átalakulásának problémájának új eredeti megközelítése nélkül a tudósok és technológusok nem tudják megoldani a gázképződés fokozásának ezt a problémáját. A többi jól ismert technológia gyakorlati megvalósítása még mindig „csúszik”, hiszen mindegyik sokkal energiaigényesebb, mint a Mayer-féle technológia. Ezért a gyakorlatban nem hatékony.

A HIDROGÉNENERGIA KÖZPONTI PROBLÉMÁJÁNAK RÖVID FOGALMAZÁSA

A hidrogénenergia központi tudományos-technikai problémája véleményem szerint éppen abban rejlik, hogy a hidrogén és a tüzelőanyag bármilyen vizes oldatból történő előállítási folyamatának többszörös intenzifikálására szolgáló új technológia felkutatása és gyakorlatba vétele megoldatlan és szükséges. emulziók, amelyek egyidejűleg jelentősen csökkentik az energiaköltségeket. A folyadékok hasítási folyamatainak éles fokozása az energiafogyasztás csökkenésével az ismert technológiákban elvileg még mindig lehetetlen, mivel a közelmúltig nem oldották meg a vizes oldatok hatékony elpárologtatásának fő problémáját hő- és villamosenergia-ellátás nélkül. A hidrogéntechnológiák fejlesztésének fő módja egyértelmű. Meg kell tanulni a folyadékok hatékony elpárologtatását és gázosítását. És a lehető legintenzívebben és a legkisebb energiafelhasználással.

AZ ÚJ TECHNOLÓGIA MEGVALÓSÍTÁSÁNAK MÓDSZERTANA ÉS JELLEMZŐI

Miért jobb a gőz vízből hidrogén előállítására, mint a jég? Mert a vízmolekulák sokkal szabadabban mozognak benne, mint a vizes oldatokban.

a) A folyadékok aggregációs állapotának változása.

Nyilvánvaló, hogy a vízgőz molekulák közötti kötései gyengébbek, mint a folyadék formájú vízé, és még inkább a jég formájában lévő vízé. A víz gáz halmazállapota tovább könnyíti az elektromos tér munkáját a vízmolekulák későbbi H2-re és O2-re való szétválásán. Ezért a víz aggregált állapotának vízgázzá (gőz, köd) való hatékony átalakítására szolgáló módszerek ígéretes fő utat jelentenek az elektrohidrogénenergia fejlesztésében. Mert a víz folyékony fázisának gázfázisba való átvitelével gyengülést és (vagy) teljes szakadást és intermolekuláris klasztert és egyéb, a vízfolyadékon belül létező kötéseket, struktúrákat érik el.

b) Elektromos vízmelegítő - a hidrogénenergia anakronizmusa, vagy ismét az energia paradoxonairól a folyadékok elpárolgása során.

De nem minden ilyen egyszerű. A víz gáz halmazállapotú állapotba kerülésével. De mi a helyzet a víz elpárologtatásához szükséges energiával? Intenzív elpárologtatásának klasszikus módja a víz hőmelegítése. De nagyon energiaigényes is. Az iskolapadból megtanították nekünk, hogy a víz párolgása, sőt felforralása igen jelentős hőenergiát igényel. Az 1 m³ víz elpárologtatásához szükséges energiamennyiségre vonatkozó információ bármely fizikai kézikönyvben elérhető. Ez sok kilojoule hőenergia. Vagy sok kilowattóra villamos energia, ha a párolgás vízmelegítéssel történik elektromos árammal. Hol van a kiút az energia-zsákutcából?

VÍZ ÉS VIZES OLDATOK KAPILLÁRIS ELEKTROOZMÓZISA "HIDEG PÁROLGÁLÁSHOZ", ÉS FOLYADÉKOK ÜZEMELŐGÁZOKRA BOCSÁTÁSÁHOZ (egy új hatás leírása és a természetben való megnyilvánulása)

Régóta kerestem ilyen új fizikai hatásokat, olcsó módszereket a folyadékok elpárologtatására, disszociációjára, sokat kísérleteztem és mégis megtaláltam a módját a víz hatékony "hideg" párologtatásának, éghető gázzá történő disszociációjának. Ezt a csodálatos szépséget és tökéletességet maga a Természet javasolta nekem.

A természet bölcs tanítónk. Paradox, de kiderül, hogy a Wildlife-ban, tőlünk függetlenül, már régóta létezik egy hatékony módszer az elektrokapilláris pumpálására és a folyadék „hideg” elpárologtatására, melynek során hőenergia és elektromos áram nélkül kerül gáz halmazállapotúvá. Ez a természetes hatás pedig a Föld előjel-állandó elektromos mezőjének a kapillárisokban található folyadékra (vízre) gyakorolt ​​hatására valósul meg, mégpedig kapilláris elektroozmózis útján.

A növények természetesek, energetikailag tökéletesek, elektrosztatikus és ionszivattyúk-vizes oldatok elpárologtatói, akik kitartóan keresték ennek a jelenségnek analógiáját és megnyilvánulását az Élő Természetben. Hiszen a természet a mi örökkévaló és bölcs Tanítónk. És a kezdetekben a növényekben találtam!

a) A természetes növényi párologtató szivattyúk energiájának paradoxona és tökéletessége.

Az egyszerűsített mennyiségi becslések azt mutatják, hogy a természetes nedvesség elpárologtató szivattyúk működési mechanizmusa növényekben, és különösen magas fákban egyedülálló energiahatékonyságban. Valóban, az már ismert, és könnyen kiszámítható, hogy egy magas fa természetes szivattyúja (kb. 40 m koronamagassággal és körülbelül 2 m törzsátmérővel) naponta köbméter nedvességet pumpál és párologtat el. Ráadásul kívülről hő- és villamosenergia-ellátás nélkül. Egy ilyen természetes elektromos vízpárologtató szivattyú ekvivalens energiateljesítménye ebben a közönséges fában, a hagyományos, általunk hasonló technológiában használt berendezésekkel, szivattyúkkal és elektromos vízpárologtatókkal, ugyanazon munka elvégzésére, több tíz kilowatt. Még mindig nehéz megértenünk a Természet ilyen energetikai tökéletességét, és egyelőre nem tudjuk azonnal lemásolni. A növények és a fák pedig évmilliókkal ezelőtt megtanulták, hogyan kell ezt a munkát hatékonyan elvégezni anélkül, hogy a mindenhol felhasznált villamos energiát feladnák és pazarolnák.

b) A természetes növényi folyadék elpárologtató szivattyú fizikájának és energetikájának ismertetése.

Hogyan működik tehát a természetes vízszivattyú-párologtató a fákban és a növényekben, és mi az energiájának mechanizmusa? Kiderült, hogy minden növény régóta és ügyesen alkalmazza az általam felfedezett kapilláris elektroozmózis hatását energiamechanizmusként az őket tápláló vizes oldatok pumpálására természetes ionos és elektrosztatikus kapilláris szivattyúikkal, hogy a gyökerektől a koronáig vizet szállítsanak. energiaellátás és emberi részvétel nélkül. A természet bölcsen használja fel a Föld elektromos mezőjének potenciális energiáját. Sőt, növényekben és fákban a folyadék felemelésére a gyökerekről a levelekre a növénytörzsekben és a gyümölcslevek hideg elpárologtatására a növények belsejében lévő kapillárisokon keresztül, természetes legvékonyabb növényi eredetű szálak-kapillárisok, természetes vizes oldat - gyenge elektrolit, a természetes elektromos potenciál a bolygót és a bolygó elektromos mezőjének potenciális energiáját használják fel. A növény növekedésével (magasságának növekedésével) egyidejűleg ennek a természetes szivattyúnak a termelékenysége is növekszik, mert megnő a természetes elektromos potenciálok különbsége a gyökér és a növény korona csúcsa között.

c) Miért működnek a karácsonyfa tűi - hogy télen működjön az elektromos szivattyúja.

Azt fogja mondani, hogy a tápanyagok a benőtt levekhez a levelekből származó nedvesség normál hőpárolgása miatt mozognak. Igen, ez a folyamat is létezik, de nem ez a fő. De ami a legmeglepőbb, hogy sok tűfa (fenyő, lucfenyő, jegenyefenyő) fagyálló és még télen is nő. A tény az, hogy a tűszerű levelekkel vagy tövisekkel rendelkező növényekben (például fenyő, kaktuszok stb.) az elektrosztatikus elpárologtató szivattyú bármilyen környezeti hőmérsékleten működik, mivel a tűk a természetes elektromos potenciál maximális intenzitását koncentrálják a tűk csúcsaira. ezeket a tűket. Ezért a tápoldatok kapillárisaikon keresztül történő elektrosztatikus és ionos mozgásával egyidejűleg intenzíven hasadnak és hatékonyan bocsátanak ki (injektálnak, lövöldöznek a légkörbe ezekből a természetes eszközökből természetes tűszerű természetes elektródák-nedvességmolekulák ózonizálóiból, sikeresen vizes oldatok molekuláinak gázokká történő átvitele Ezért ezeknek a természetes elektrosztatikus és ionos vízpumpáknak a munkája, amelyek nem fagyosak, szárazságban és hidegben egyaránt előfordulnak.

d) Növényekkel végzett megfigyeléseim és elektrofizikai kísérleteim.

A növényeken a természetes környezetükben végzett sokéves megfigyelések és a mesterséges elektromos térben elhelyezett növényekkel végzett kísérletek során átfogóan tanulmányoztam a természetes nedvességszivattyú és elpárologtató hatékony mechanizmusát. Feltártuk továbbá a természetes nedveknek a növények szárán való mozgásának intenzitását az elektromos tér paramétereitől, valamint a kapillárisok és elektródák típusától. Ennek a potenciálnak a többszörös növekedésével a kísérletekben szignifikánsan nőtt a növények növekedése, mivel a természetes elektrosztatikus és ionos szivattyú termelékenysége megnőtt. Még 1988-ban „A növények természetes ionpumpák” című ismeretterjesztő cikkemben leírtam a növényekkel kapcsolatos megfigyeléseimet és kísérleteimet /1/.

e) Tanulunk a növényektől a szivattyúk - elpárologtatók tökéletes technikájának megalkotására. Teljesen világos, hogy ez a természetes energia-tökéletes technológia meglehetősen alkalmazható a folyadékok tüzelőanyaggá alakításának technikájában. És létrehoztam a folyadékok holon elektrokapilláris elpárologtatásának kísérleti berendezéseit (1-3. ábra), a fák elektromos szivattyúihoz hasonló módon.

AZ ELEKTROKAPILLÁRIS SZIVATTYÚ-FOLYADÉKPÁROLGÁLTÓ LEGegyszerűbb KÍSÉRLETI TELEPÍTÉSÉNEK LEÍRÁSA

A vízmolekulák "hideg" párologtatására és disszociációjára szolgáló nagyfeszültségű kapilláris elektroozmózis hatásának kísérleti megvalósítására szolgáló legegyszerűbb működési eszköz az 1. ábrán látható. Az éghető gáz előállítására javasolt módszer megvalósításához a legegyszerűbb eszköz (1. ábra) egy 1 dielektromos tartályból áll, amelybe 2 folyadékot (víz-üzemanyag emulzió vagy közönséges víz) öntenek, például finom porózus kapilláris anyagból. egy 3 rostos kanóc, amelyet ebbe a folyadékba merítenek és abban előzetesen megnedvesítenek a 4 felső elpárologtatóból, változó felületű kapilláris párologtató felület formájában, áthatolhatatlan szita formájában (az 1. ábrán nem látható). Ennek az eszköznek az összetétele is tartalmaz 5, 5-1 nagyfeszültségű elektródákat, amelyek elektromosan csatlakoznak egy állandó előjelű elektromos mező nagyfeszültségű, szabályozott forrásának ellentétes kivezetéseihez, az egyik 5 elektróda formájú. perforált tűlemez, és mozgathatóan a 4 elpárologtató felett van elhelyezve, például párhuzamosan, olyan távolságra, amely elegendő ahhoz, hogy megakadályozza a 4 elpárologtatóhoz mechanikusan csatlakoztatott 3 átnedvesedett kanócot.

Egy másik nagyfeszültségű elektróda (5-1), amely a bemeneten elektromosan csatlakozik, például a 6 mezőforrás „+” kivezetéséhez, kimenetével mechanikusan és elektromosan a porózus anyag alsó végéhez, a A megbízható elektromos szigetelés érdekében az elektródát az 1 tartály testétől egy 5-2 átmenő elektromos szigetelővel védjük. A 3 kanóc a 6 blokkból a 3 kanóc-elpárologtató tengelye mentén van irányítva. A berendezést egy előre gyártott 7 gázelosztó is egészíti ki. A 3, 4, 5, 6 blokkokat tartalmazó készülék lényegében egy kombinált berendezés elektroozmotikus szivattyú és a 2. folyadék elektrosztatikus elpárologtatója az 1. tartályból. A 6. egység lehetővé teszi az állandó előjelű ("+", - ") elektromos tér erősségének beállítását 0 és 30 kV/cm között. Az 5 elektróda perforált vagy porózus, hogy a keletkezett gőz áthaladjon magán. A készülék (1. ábra) technikai lehetőséget is biztosít az 5 elektróda távolságának és helyzetének megváltoztatására a párologtató 4 felületéhez viszonyítva. Elvileg a szükséges elektromos térerősség kialakítására a 6 elektromos blokk helyett, ill. 5-ös elektróda, polimer monoelektretek /13/ használhatók. A hidrogéngenerátor ezen árammentes változatában az 5 és 5-1 elektródák ellentétes elektromos előjelű monoelektretek formájában készülnek. Ekkor az ilyen 5 elektródák alkalmazása és elhelyezése esetén, amint azt fentebb kifejtettük, egyáltalán nincs szükség speciális 6 elektromos egységre.

AZ EGYSZERŰ ELEKTROKAPILLÁRIS SZIVATTYÚ-PÁROLGÁLÓ MŰKÖDÉSÉNEK LEÍRÁSA (1. ÁBRA)

A folyadékok elektrokapilláris disszociációjának első kísérleteit sima víz és annak különféle oldatai, valamint különböző koncentrációjú víz-üzemanyag emulziók felhasználásával végeztük folyadékként. És ezekben az esetekben sikeresen beszerezték a tüzelőgázokat. Igaz, ezek a gázok összetételükben és hőkapacitásukban nagyon eltérőek voltak.

Először a legegyszerűbb eszközben figyeltem meg a folyadék "hideg" elpárologtatásának új elektrofizikai hatását, energiafogyasztás nélkül, elektromos tér hatására (1. ábra).

a) Az első egyszerű kísérleti összeállítás leírása.

A kísérletet a következőképpen hajtjuk végre: először a 2 víz-üzemanyag keveréket (emulziót) öntjük egy 1 edénybe, a 3 kanócot és a 4 porózus elpárologtatót előzetesen megnedvesítjük vele a kapillárisok (3 kanóc) szélétől. - elpárologtató 4) az elektromos tér forrása az 5-1 és 5 elektródákon keresztül csatlakozik, és a lamelláris perforált 5 elektródát a 4 párologtató felülete fölé kell helyezni olyan távolságra, amely elegendő ahhoz, hogy megakadályozza az 5 és 5-1 elektródák közötti elektromos meghibásodást. .

b) Hogyan működik a készülék

Ennek eredményeként a 3 kanóc és a 4 elpárologtató kapillárisai mentén a hosszanti elektromos tér elektrosztatikus erőinek hatására a dipólus polarizált folyadékmolekulák a tartályból az 5 elektróda ellentétes elektromos potenciálja felé mozdultak el (elektroozmózis). , a tér ezen elektromos erői által leszakadnak a 4 elpárologtató felületéről és látható köddé alakulnak, pl. a folyadék az elektromos tér forrásának minimális energiafogyasztásán (6) egy másik aggregációs állapotba kerül, és ezek mentén megindul ennek a folyadéknak az elektroozmotikus felemelkedése. Az elpárolgott folyékony molekulák levegő- és ózonmolekulákkal, elektronokkal való szétválása és ütközése során a 4 párologtató és az 5 felső elektród közötti ionizációs zónában részleges disszociáció következik be éghető gáz képződésével. Továbbá ez a gáz a 7 gázgyűjtőn keresztül belép például egy járműmotor égésterébe.

C) A kvantitatív mérések néhány eredménye

Ennek az éghető tüzelőgáznak az összetétele hidrogénmolekulákat (H2) -35%, oxigén (O2) -35% vízmolekulákat tartalmaz - (20%), a fennmaradó 10% pedig más gázok szennyeződéseinek molekulái, szerves üzemanyag molekulák stb. Kísérletileg kimutatták, hogy a párolgási folyamat és a gőzmolekuláinak disszociációjának intenzitása változik az 5 elektróda távolságának változásától a 4 elpárologtatótól, az elpárologtató területének változásától, a a folyadék típusa, a 3 kanóc és a 4 elpárologtató kapilláris anyagának minősége és a 6. forrásból származó elektromos tér paraméterei (erő, teljesítmény). Mértük a tüzelőgáz hőmérsékletét és képződésének intenzitását (áramlásmérő). És a készülék teljesítménye a tervezési paraméterektől függően. Ennek a tüzelőgáznak egy bizonyos térfogatának elégetése során felmelegített és szabályozott vízmennyiség mérésével kiszámítottuk a kapott gáz hőkapacitását a kísérleti elrendezés paramétereinek változásától függően.

AZ ELSŐ BEÁLLÍTÁSOM KÍSÉRLETÉBEN MEGTALÁLT FOLYAMATOK ÉS HATÁSOK EGYSZERŰSÍTETT MAGYARÁZATA

Már az első kísérleteim ezzel a legegyszerűbb telepítéssel 1986-ban azt mutatták, hogy a nagyfeszültségű elektroozmózis során a kapillárisokban lévő folyadékból (vízből) „hideg” vízköd (gáz) keletkezik látható energiafogyasztás nélkül, vagyis csak a potenciális energiát használja fel. az elektromos térről. Ez a következtetés nyilvánvaló, mert a kísérletek során a terepi forrás által felvett elektromos áram azonos volt és megegyezett a forrás üresjárati áramával. Ráadásul ez az áram egyáltalán nem változott, függetlenül attól, hogy a folyadék elpárolgott-e vagy sem. De az alábbiakban ismertetett víz és vizes oldatok „hideg” elpárologtatásával és tüzelőgázokká való disszociációjával kapcsolatos kísérleteimben nincs csoda. Most sikerült meglátnom és megértenem egy hasonló folyamatot magában az Élő Természetben. A gyakorlatban pedig nagyon hasznosan lehetett használni a víz hatékony "hideg" elpárologtatására és az abból történő fűtőgáz előállítására.

Kísérletek azt mutatják, hogy 10 perc alatt 10 cm-es kapillárishenger átmérő mellett a kapilláris elektroszmózis kellően nagy mennyiségű vizet (1 liter) párologta el energiafogyasztás nélkül. Mivel az elfogyasztott bemeneti elektromos teljesítmény (10 watt). A kísérletekben használt elektromos tér forrása - egy nagyfeszültségű feszültségátalakító (20 kV) változatlan a működési módjától. Kísérletileg azt találták, hogy a hálózatból elfogyasztott, a folyadék párolgási energiájához képest csekély teljesítményt pontosan elektromos tér létrehozására fordították. Ez a teljesítmény pedig nem nőtt a folyadék kapilláris elpárolgása során az ion- és polarizációs szivattyúk működése miatt. Ezért a folyadék hideg párologtatásának hatása elképesztő. Hiszen ez minden látható energiaköltség nélkül történik!

Néha vízgáz (gőz) sugár volt látható, különösen a folyamat elején. Gyorsulással elszakadt a kapillárisok szélétől. A folyadék mozgása és párolgása véleményem szerint pontosan azzal magyarázható, hogy a kapillárisban elektromos tér hatására hatalmas elektrosztatikus erők és hatalmas elektroozmotikus nyomás nehezedik a polarizált víz (folyadék) oszlopára. minden egyes kapilláris, amelyek az oldat mozgató ereje a kapillárisokon keresztül.

Kísérletek bizonyítják, hogy a folyadékkal ellátott kapillárisok mindegyikében elektromos tér hatására egy erős árammentes elektrosztatikus és egyben ionos szivattyú működik, amely egy oszlop kapillárisába emeli a tér által polarizált és részben ionizált oszlopot. folyadék (víz) mikron átmérőjű, magára a folyadékra alkalmazott elektromos tér egyik potenciáljától és a kapilláris alsó végétől az ellentétes elektromos potenciálig, és ennek a kapillárisnak a másik végéhez képest egy rés van elhelyezve. Ennek eredményeként egy ilyen elektrosztatikus ionos szivattyú intenzíven megbontja a víz molekulák közötti kötéseit, nyomással aktívan mozgatja a polarizált vízmolekulákat és gyökeiket a kapilláris mentén, majd ezeket a molekulákat a vízmolekulák törött elektromos töltésű gyökeivel együtt a kapillárison kívülre injektálja. az elektromos tér ellentétes potenciáljára. A kísérletek azt mutatják, hogy a molekulák kapillárisokból történő injektálásával egyidejűleg a vízmolekulák részleges disszociációja (szakadása) is bekövetkezik. És minél több, annál nagyobb az elektromos térerősség. A folyadék kapilláris elektroozmózisának mindezen összetett és egyidejűleg előforduló folyamataiban az elektromos tér potenciális energiáját használják fel.

Mivel a folyadék vízköddé és vízgázzá történő átalakulásának folyamata a növények analógiájával történik, energiaellátás nélkül, és nem jár vele víz és vízgáz felmelegítése. Ezért ezt a természetes, majd a folyadékok elektroozmózisának technikai folyamatát "hideg" párolgásnak neveztem. A kísérletekben a vizes folyadék hideg gázfázissá (köddé) történő átalakulása gyorsan és látható energiafelhasználás nélkül megy végbe. Ugyanakkor a kapillárisok kijáratánál a gáznemű vízmolekulák az elektromos tér elektrosztatikus erői hatására H2-re és O2-re szakadnak szét. Mivel a folyékony víz vízköddé (gázzá) történő fázisátalakulásának és a vízmolekulák disszociációjának folyamata a kísérletben látható energiafelhasználás (hő és triviális elektromosság) nélkül megy végbe, valószínűleg az elektromos tér potenciális energiája kerül felhasználásra. valamilyen módon.

SZAKASZ ÖSSZEFOGLALÓ

Annak ellenére, hogy ennek a folyamatnak az energiája még mindig nem teljesen tisztázott, még mindig teljesen világos, hogy a víz "hideg párolgása" és disszociációja az elektromos tér potenciális energiája által történik. Pontosabban, a kapilláris elektroozmózis során a víz elpárolgása és H2-re és O2-re való felhasadásának látható folyamatát pontosan ennek az erős elektromos mezőnek az erőteljes elektrosztatikus Coulomb-ereje hajtja végre. Elvileg egy ilyen szokatlan elektroozmotikus szivattyú-párologtató-elosztó folyadékmolekulák egy példa a második típusú örökmozgó gépre. Így a vizes folyadék nagyfeszültségű kapilláris elektroozmózisa egy elektromos tér potenciális energiájának felhasználásával a vízmolekulák valóban intenzív és energiatakarékos elpárologtatását, illetve tüzelőanyaggá (H2, O2, H2O) történő hasadását biztosítja.

A FOLYADÉKOK KAPILLÁRIS ELEKTROSZMÓZISÁNAK FIZIKAI LÉNYEGE

Elmélete egyelőre még nem alakult ki, de még csak gyerekcipőben jár. A szerző azt reméli, hogy ez a kiadvány felkelti az elméleti szakemberek és a gyakorlati szakemberek figyelmét, és segít egy hasonló gondolkodású emberekből álló erőteljes kreatív csapat létrehozásában. De az már most világos, hogy a technológia technikai megvalósításának viszonylagos egyszerűsége ellenére ennek a hatásnak a megvalósításában a folyamatok valós fizikája és energetikája még mindig nagyon összetett és még nem teljesen érthető. Megjegyezzük főbb jellemző tulajdonságaikat:

A) Több elektrofizikai folyamat egyidejű lezajlása folyadékokban egy elektrokapillárisban

Mivel a folyadékok kapilláris elektroszmotikus párolgása és disszociációja során számos különböző elektrokémiai, elektrofizikai, elektromechanikai és egyéb folyamat megy végbe egyidejűleg és váltakozva, különösen akkor, ha egy vizes oldat molekulák kapilláris injektálásával a kapilláris szélétől az elektromos tér irányába mozog. .

B) a folyadék "hideg" párolgása energiajelensége

Egyszerűen fogalmazva, az új hatás és az új technológia fizikai lényege az elektromos tér potenciális energiájának átalakulása a folyékony molekulák és szerkezetek kapillárison keresztüli és azon kívüli mozgásának kinetikai energiájává. Ugyanakkor a folyadék párolgása és disszociációja során egyáltalán nem fogyaszt elektromos áramot, mert valamilyen érthetetlen módon az elektromos tér potenciális energiája emészt fel. A kapilláris elektroozmózisban az elektromos tér az, amely kiváltja és fenntartja a folyadék előfordulását és egyidejű áramlását a frakcióinak és aggregált állapotainak átalakítása során, számos jótékony hatás eszközévé, amellyel a molekulaszerkezetek és a folyadékmolekulák egyszerre éghető gázzá alakulnak. Nevezetesen: a nagyfeszültségű kapilláris elektroozmózis egyszerre biztosítja a vízmolekulák és szerkezeteinek erőteljes polarizációját, egyidejűleg a víz intermolekuláris kötéseinek részleges megszakításával egy villamosított kapillárisban, a polarizált vízmolekulák és klaszterek töltött gyökökké fragmentálásával magában a kapillárisban a potenciál segítségével. az elektromos mező energiája. A tér azonos potenciális energiája intenzíven indítja be a „sorokban” felsorakozó kapillárisokon keresztül a képződési és mozgási mechanizmusokat, amelyek elektromosan összekapcsolódnak polarizált vízmolekulák és azok képződményeiből álló láncokká (elektrosztatikus pumpa), az ionszivattyú működését a keletkezéssel. Hatalmas elektroozmotikus nyomás nehezedik a folyadékoszlopra a kapilláris mentén történő gyorsított mozgáshoz, valamint a mező által már részben megbontott (gyökökre szakadt) hiányos molekulák és folyadék (víz) klaszterek végső injektálása a kapillárisból. Ezért a legegyszerűbb kapilláris elektroozmózis készülék kimenetén már éghető gáz (pontosabban H2, O2 és H2O gázkeverék) keletkezik.

C) Váltakozó elektromos tér működésének alkalmazhatósága, jellemzői

De a vízmolekulák tüzelőanyaggá történő teljesebb disszociációjához szükséges a túlélő vízmolekulákat egymásnak ütközésre kényszeríteni, és egy további keresztirányú váltakozó mezőben H2 és O2 molekulákra bomlani (2. ábra). Ezért a víz (bármilyen szerves folyadék) fűtőgázzá történő párolgási és disszociációs folyamatának fokozása érdekében jobb, ha két elektromos mezőt használunk (2. ábra). Ezekben a víz (folyadék) elpárologtatására és a tüzelőanyag előállítására egy erős (legalább 1 kV / cm erősségű) elektromos tér potenciális energiáját külön használják fel: először az első elektromos mezőt arra szolgál, hogy a folyadékot alkotó molekulákat az ülő folyékony állapotból elektroozmózissal kapillárisokon keresztül gáz halmazállapotba vigye (hideg gázt nyerünk) folyadékból a vízmolekulák részleges felhasadásával, majd a második szakaszban a folyadék energiája. második elektromos mezőt használnak, pontosabban erőteljes elektrosztatikus erőket használnak fel a villamosított vízmolekulák "ütközés-tasszítás" rezgő rezonancia folyamatának fokozására vízgáz formájában egymás között a folyadékmolekulák teljes felszakadásához és éghető anyagok képződéséhez. gázmolekulák.

D) Folyadékok disszociációs folyamatainak szabályozhatósága az új technológiában

A vízköd képződésének intenzitásának beállítása (hideg párolgás intenzitása) a kapilláris elpárologtató mentén irányított elektromos tér paramétereinek megváltoztatásával és (vagy) a kapilláris anyag külső felülete és a gyorsító elektróda közötti távolság változtatásával érhető el, amely elektromos mezőt hoz létre a kapillárisokban. A vízből történő hidrogéntermelés szabályozása az elektromos tér nagyságának és alakjának, a kapillárisok területének és átmérőjének változtatásával (szabályozásával), a víz összetételének és tulajdonságainak megváltoztatásával történik. A folyadék optimális disszociációjának ezek a feltételei a folyadék típusától, a kapillárisok tulajdonságaitól és a mező paramétereitől függően eltérőek, és az adott folyadék disszociációs folyamatának szükséges termelékenységétől függenek. Kísérletek azt mutatják, hogy a vízből a leghatékonyabb H2-termelés akkor érhető el, ha az elektroozmózissal nyert vízköd molekuláit egy második elektromos tér hasítja fel, amelynek racionális paramétereit főként kísérletileg választottuk ki. Különösen célszerűnek bizonyult a vízködmolekulák végső felhasítása pontosan pulzáló előjel-állandó elektromos térrel, a víz elektroozmózisában használt első mező vektorára merőleges térvektorral. Az elektromos mezők folyadékra gyakorolt ​​hatása a köddé való átalakulás során, majd a folyadékmolekulák felhasadásának folyamatában egyidejűleg vagy felváltva is végrehajtható.

SZAKASZ ÖSSZEFOGLALÓ

Ezeknek a leírt mechanizmusoknak köszönhetően kombinált elektroozmózissal és két elektromos tér hatásával egy folyadékon (vízen) egy kapillárisban elérhető az éghető gáz előállításának folyamatának maximális termelékenysége, és gyakorlatilag kiküszöbölhető az elektromos és hőenergia költségei. amikor ezt a gázt vízből nyerik bármilyen víz-üzemanyag folyadékból. Ez a technológia elvileg alkalmazható fűtőgáz előállítására bármilyen folyékony tüzelőanyagból vagy annak vizes emulzióiból.

Az új technológia megvalósításának egyéb általános szempontjai, amelyek hasznosak a megvalósításban.

a) A víz (folyadék) előaktiválása

A tüzelőanyag-termelés intenzitásának növelése érdekében célszerű először a folyadékot (vizet) aktiválni (előmelegítés, előzetes savas és lúgos frakciókra történő szétválasztása, villamosítás és polarizáció stb.). A víz (és bármilyen vizes emulzió) előzetes elektroaktiválása savas és lúgos frakciókra történő szétválasztásával részleges elektrolízissel történik, speciális féligáteresztő membránokba helyezett további elektródák segítségével, amelyek később külön elpárologtatják őket (3. ábra).

A kezdetben kémiailag semleges víz kémiailag aktív (savas és lúgos) frakciókra történő előzetes szétválasztása esetén a vízből éghető gáz kinyerésére szolgáló technológia megvalósítása már mínusz (-30 Celsius-fok) hőmérsékleten is lehetővé válik, ami nagyon fontos és hasznos télen a járművek számára. Mert az ilyen "frakcionált" elektroaktivált víz egyáltalán nem fagy meg fagyok idején. Ez azt jelenti, hogy az ilyen aktivált vízből hidrogént előállító üzem 0 m alatti környezeti hőmérsékleten és fagyban is képes lesz működni.

b) Elektromos térforrások

Ennek a technológiának a megvalósításához különféle eszközök használhatók elektromos tér forrásaként. Például a jól ismert mágneses-elektronikus nagyfeszültségű egyen- és impulzusfeszültség-átalakítók, elektrosztatikus generátorok, különféle feszültségszorzók, előtöltött nagyfeszültségű kondenzátorok, valamint általában teljesen árammentes elektromos térforrások - dielektromos monoelektretek.

c) A keletkező gázok adszorpciója

Az éghető gáz előállítása során a hidrogén és az oxigén egymástól elkülönítve halmozható fel speciális adszorbensek elhelyezésével az éghető gázáramban. Ezt a módszert bármilyen víz-üzemanyag emulzió disszociálására használhatjuk.

d) Tüzelőgáz kinyerése elektroozmózissal szerves folyékony hulladékból

Ez a technológia lehetővé teszi bármilyen folyékony szerves oldat (például folyékony emberi és állati hulladék) hatékony felhasználását üzemanyag-gáz előállításához. Bármilyen paradoxnak is hangzik ez a gondolat, de a szerves megoldások alkalmazása fűtőgáz előállítására, különösen folyékony ürülékből, energiafogyasztási és ökológiai szempontból még jövedelmezőbb és könnyebb, mint a sima víz disszociációja, ami technikailag sokkal nehezebben bomlik molekulákra.

Ezen túlmenően az ilyen hulladéklerakókból származó hibrid fűtőgáz kevésbé robbanásveszélyes. Ezért valójában ez az új technológia lehetővé teszi bármilyen szerves folyadék (beleértve a folyékony hulladékot is) hatékony fűtőgázzá történő átalakítását. Így a jelen technológia hatékonyan alkalmazható a folyékony szerves hulladékok előnyös feldolgozására és ártalmatlanítására is.

EGYÉB MŰSZAKI MEGOLDÁSOK A SZERKEZETEK LEÍRÁSA ÉS MŰKÖDÉSI ELVE

A javasolt technológia különféle eszközökkel megvalósítható. A szövegben és az 1. ábrán már bemutattuk és bemutattuk a folyadékokból fűtőgáz elektroozmotikus generátorának legegyszerűbb eszközét. Ezen eszközök néhány további, a szerző által kísérletileg tesztelt, fejlettebb változatát leegyszerűsített formában mutatjuk be a 2-3. A víz-üzemanyag keverékből vagy vízből éghető gáz előállítására szolgáló kombinált módszer egyik egyszerű változata megvalósítható egy berendezésben (2. ábra), amely lényegében egy berendezés (1. ábra) és egy kiegészítő kombinációjából áll. lapos keresztirányú elektródákat tartalmazó 8.8-1 eszköz, amely erős váltakozó elektromos térforráshoz van csatlakoztatva 9.

A 2. ábrán részletesebben is látható a második (váltakozó) elektromos tér 9 forrásának funkcionális felépítése és összetétele, nevezetesen az látható, hogy az egy 14 elsődleges villamosenergia-forrásból áll, amely a teljesítménybemeneten keresztül a második magas- Állítható frekvenciájú és amplitúdójú 15 feszültségfeszültség-átalakító (a 15 blokk induktív-tranzisztoros áramkör, például Royer önoszcillátor formájában készíthető), amely a kimeneten a 8 és 8-1 lapos elektródákhoz van csatlakoztatva. A készülék 10 hőmelegítővel is fel van szerelve, amely például az 1 tartály alja alatt helyezkedik el. Járműveken ez lehet egy forró kipufogócső, maga a motorház oldalfalai.

A blokkdiagramban (2. ábra) részletesebben megfejtjük a 6 és 9 elektromos tér forrásait. Így különösen az látható, hogy az állandó előjelű, de az elektromos térerősség nagyságával szabályozott 6 forrás egy 11 elsődleges villamosenergia-forrásból, például egy fedélzeti akkumulátorból áll, amely az elsődleges áramforráson keresztül kapcsolódik. áramkör egy nagyfeszültségű, állítható feszültség-átalakítóhoz 12, például Royer autogenerátor típusú, beépített nagyfeszültségű kimeneti egyenirányítóval (amely a 12. blokkban található), amely a kimeneten az 5 nagyfeszültségű elektródákhoz van csatlakoztatva, és a tápfeszültség A 12 konverter a vezérlőbemeneten keresztül csatlakozik a 13 vezérlőrendszerhez, amely lehetővé teszi ennek az elektromos térforrásnak a működési módjának szabályozását. Pontosabban, a 3, 4, 5, 6 blokkok teljesítménye együttesen egy kombinált eszközt alkot. elektroozmotikus szivattyú és egy elektrosztatikus folyadék elpárologtató. A 6. blokk lehetővé teszi az elektromos térerősség beállítását 1 kV/cm és 30 kV/cm között. Az eszköz (2. ábra) technikai lehetőséget is biztosít a lemezháló vagy 5 porózus elektróda távolságának és helyzetének a 4 elpárologtatóhoz viszonyított megváltoztatására, valamint a 8 és 8-1 lapos elektródák közötti távolságra. A hibrid kombinált készülék leírása statikában (3. ábra)

Ez az eszköz a fent leírtaktól eltérően egy elektrokémiai folyékony aktivátorral van kiegészítve, két pár 5,5-1 elektródával. A készülék tartalmaz egy 1 tartályt 2 folyadékkal, például vízzel, két porózus 3 kapilláris kanócot 4 elpárologtatókkal, két pár 5.5-1 elektródát. A 6 elektromos tér forrása, melynek elektromos potenciáljai az 5,5-1 elektródákhoz kapcsolódnak. A készülék tartalmaz még egy 7 gázgyűjtő csővezetéket, egy 19 elválasztó szűrőgát-membránt, amely az 1 tartályt két részre osztja. A készülékek abból is állnak, hogy a felső 6 nagyfeszültségű forrásból ellentétes előjelű elektromos potenciálok vannak csatlakoztatva. két elektróda 5 a membránnal elválasztott folyadék ellentétes elektrokémiai tulajdonságai miatt 19. A készülékek működésének leírása (1-3. ábra)

KOMBINÁLT ÜZEMANYAGGÁZ GENERÁTOROK MŰKÖDÉSE

Tekintsük részletesebben a javasolt módszer megvalósítását egyszerű eszközök példáján (2-3. ábra).

Az eszköz (2. ábra) a következőképpen működik: a 2. folyadék elpárologtatása az 1. tartályból főként a 10. blokkból származó folyadék termikus melegítésével történik, például egy járműmotor kipufogócsonkjából származó jelentős hőenergia felhasználásával. Az elpárolgott folyadék molekuláinak, például víznek a disszociációja hidrogén- és oxigénmolekulákká úgy történik, hogy a két lapos 8 és 8 elektródák közötti résben egy nagyfeszültségű forrásból 9 váltakozó elektromos térrel erőhatást fejtenek ki rájuk. -1. A 3 kapilláris kanóc, a 4 elpárologtató, az 5.5-1 elektródák és a 6 elektromos térforrás a fent leírtak szerint a folyadékot gőzzé alakítják, és más elemek együttesen biztosítják a 2 elpárolgott folyadék molekuláinak elektromos disszociációját a 8.8 elektródák közötti résben. -1 a 9. forrásból származó váltakozó elektromos tér hatására, valamint az oszcillációk frekvenciájának és az elektromos tér erősségének megváltoztatásával a 8,8-1 közötti résben a 16 vezérlőrendszer áramköre mentén, figyelembe véve a gázösszetételből származó információkat. szenzor, ezen molekulák ütközésének és zúzódásának intenzitása (azaz a molekulák disszociációs foka). Az 5,5-1 elektródák közötti hosszirányú elektromos tér intenzitásának szabályozásával a 12 feszültségátalakító egységtől a 13 vezérlőrendszeren keresztül a 2 folyadékemelő és elpárologtató mechanizmus teljesítményében változás érhető el.

Az eszköz (3. ábra) a következőképpen működik: először az 1 tartályban lévő 2 folyadék (víz) a 17 feszültségforrásból származó elektromos potenciálkülönbség hatására, a 18 elektródákra kerül, szétoszlik a porózuson. a 19-es membrán "élő" - lúgos és "halott" - folyadék (víz) savas frakcióivá, amelyek ezután elektroozmózissal gőzállapotúvá alakulnak, és mozgó molekuláit a 9. blokkból származó váltakozó elektromos térrel összetörik a közötti térben. lapos elektródák 8.8-1, amíg éghető gáz nem képződik. Az 5,8 elektródák speciális adszorbensekből történő porózussá tétele esetén lehetővé válik bennük a hidrogén- és oxigéntartalékok felhalmozódása, felhalmozódása. Ezután lehetőség van ezeknek a gázoknak a kibocsátásának fordított folyamatára, például melegítésükkel, és ebben az üzemmódban célszerű ezeket az elektródákat közvetlenül az üzemanyagtartályba helyezni, például az üzemanyagvezetékkel összekötve. járművek. Azt is megjegyezzük, hogy az 5,8 elektródák adszorbensként is szolgálhatnak egy éghető gáz egyes komponenseihez, például hidrogénhez. Az ilyen porózus szilárd hidrogénadszorbensek anyagát a tudományos és műszaki irodalom már leírta.

A MÓDSZER MŰKÖDHETŐSÉGE ÉS MEGVALÓSÍTÁSÁNAK POZITÍV HATÁSA

A módszer hatékonyságát már számos kísérlettel igazoltam kísérletileg. A cikkben (1-3. ábra) bemutatott készüléktervek pedig működési modellek, amelyeken a kísérleteket végeztük. Az éghető gáz kinyerésének hatásának bizonyítására a gázkollektor (7) kimeneténél meggyújtottuk, és megmértük az égési folyamat termikus és környezeti jellemzőit. Vannak vizsgálati jegyzőkönyvek, amelyek megerősítik a módszer működőképességét és a kapott gáznemű tüzelőanyag és égéséből származó kipufogógáz-halmazállapotú termékek magas környezeti jellemzőit. Kísérletek igazolták, hogy a folyadékok elektroozmotikus disszociációjának új módszere hatékony és alkalmas nagyon különböző folyadékok (víz-üzemanyag keverékek, víz, vizes ionizált oldatok, víz-olaj emulziók, sőt vizes oldatok) elektromos térben történő hideg elpárologtatására és disszociációjára. fekáliás szerves hulladék, amely egyébként e módszer szerinti molekuláris disszociációjuk után hatékony, környezetbarát éghető gázt képez, gyakorlatilag szag és szín nélkül.

A találmány fő pozitív hatása az energiaköltségek (termikus, elektromos) többszörös csökkenése a folyadékok párolgási és molekuláris disszociációs mechanizmusának megvalósítása során az összes ismert analóg módszerhez képest.

Az energiafelhasználás éles csökkenése éghető gáz folyadékból, például víz-üzemanyag emulziókból történő előállításánál elektromos tér elpárologtatásával és molekuláinak gázmolekulákká való összezúzásával érhető el az elektromos tér ható elektromos erőinek köszönhetően. a molekulákon mind magában a folyadékban, mind az elpárolgott molekulákon. Ennek eredményeként a folyadék párolgási folyamata és molekuláinak gőzállapotú fragmentálódási folyamata élesen felerősödik, szinte az elektromos térforrások minimális teljesítményén. Természetesen ezen mezők intenzitásának szabályozásával a folyadékmolekulák párolgási és disszociációs munkazónájában akár elektromosan, akár az 5, 8, 8-1 elektródák mozgatásával megváltozik a mezők erőkölcsönhatása a folyadékmolekulákkal, ami a párolgási termelékenység és az elpárolgott molekulák disszociációs fokának szabályozására.folyadékok. Kísérletileg is kimutattuk az elpárolgott gőz disszociációjának hatékonyságát és nagy hatásfokát keresztirányban váltakozó elektromos térrel a 8, 8-1 elektródák közötti résben a 9 forrásból (2., 3., 4. ábra). Megállapítást nyert, hogy minden egyes elpárolgott állapotú folyadékhoz van egy adott tér elektromos rezgésének bizonyos frekvenciája és erőssége, amelynél a folyadékmolekulák felosztásának folyamata a legintenzívebben megy végbe. Kísérletileg azt is megállapították, hogy a készülékben egy folyadék, például a közönséges víz további elektrokémiai aktiválása, ami annak részleges elektrolízise (3. ábra), valamint az ionszivattyú teljesítményének növelése (kanóc 3-as gyorsítás) 5) elektródát, és növeljük a folyadék elektroozmotikus elpárolgásának intenzitását. Egy folyadék hőmelegítése, például a szállítómotorok kipufogógázainak hőjével (2. ábra), hozzájárul annak elpárolgásához, ami a vízből és az éghető fűtőgázból történő hidrogéntermelés termelékenységének növekedéséhez is vezet. bármilyen víz-üzemanyag emulzió.

A TECHNOLÓGIA MEGVALÓSÍTÁSÁNAK KERESKEDELMI SZEMPONTJAI

AZ ELEKTROOZMOTIKUS TECHNOLÓGIA ELŐNYEI A MEYER ELEKTROTECHNOLÓGIÁHOZ ÖSSZEHASONLÍTVA

A Stanley Meyer jól ismert és legolcsóbb progresszív elektromos technológiájához képest a vízből (és Mayer cellából) /6/ technológiánk fejlettebb és termelékenyebb, mivel a folyadékpárolgás elektroozmotikus hatása, ill. Az általunk alkalmazott disszociáció az elektrosztatikus mechanizmussal és az ionszivattyúval kombinálva nemcsak a folyadék intenzív elpárologtatását és disszociációját biztosítja minimális és azonos energiafelhasználással, hanem a gázmolekulák hatékony elválasztását is a disszociációs zónából, valamint a folyadékból való gyorsítást. a kapillárisok felső széle. Ezért esetünkben a molekulák elektromos disszociációjának munkazónájára egyáltalán nincs szűrőhatás. A fűtőgáz előállításának folyamata pedig nem lassul le időben, mint Mayernél. Ezért módszerünk gáztermelékenysége azonos energiafogyasztás mellett egy nagyságrenddel magasabb, mint ennek a progresszív analógnak /6/.

Az új technológia bevezetésének néhány műszaki és gazdasági vonatkozása, kereskedelmi előnyei és kilátásai A javasolt új technológia rövid időn belül bevezethető az ilyen nagy hatékonyságú elektroozmotikus tüzelőgáz-generátorok sorozatgyártásába szinte bármilyen folyadékból, beleértve a csapvizet is. Különösen egyszerű és gazdaságosan célszerű a technológia elsajátításának első szakaszában megvalósítani a víz-üzemanyag emulziók fűtőgázzá alakítására alkalmas üzemi lehetőséget. Egy vízből fűtőgázt előállító, mintegy 1000 m³/h kapacitású soros üzem költsége körülbelül 1 ezer USA dollár lesz. Az ilyen tüzelőanyag-gáz elektromos generátor fogyasztott elektromos teljesítménye nem haladja meg az 50-100 wattot. Ezért az ilyen kompakt és hatékony üzemanyag-elektrolizátorok szinte minden járműre sikeresen felszerelhetők. Ennek eredményeként a hőmotorok gyakorlatilag bármilyen szénhidrogén folyadékkal, sőt sima vízzel is működni tudnak majd. Ezeknek az eszközöknek a járművekben történő tömeges bevezetése a járművek erőteljes energia- és környezeti javulását eredményezi. És ez egy környezetbarát és gazdaságos hőmotor gyors létrehozásához vezet. Az első, 100 m³/másodperc kapacitású, vízből tüzelőanyag-gázt előállító kísérleti üzem tanulmányának fejlesztése, létrehozása és finomhangolása egy kísérleti ipari mintára körülbelül 450-500 ezer dollár. Ezek a költségek magukban foglalják a tervezés és a kutatás költségeit, magának a kísérleti összeállításnak és a tesztelésnek és finomításnak a költségeit.

KÖVETKEZTETÉSEK:

Oroszországban felfedezték és kísérletileg tanulmányozták a folyadékok kapilláris elektroozmózisának új elektrofizikai hatását, amely egy „hideg” energetikailag alacsony költségű mechanizmus bármely folyadék molekuláinak elpárologtatására és disszociációjára.

Ez a hatás a természetben függetlenül létezik, és az elektrosztatikus és ionos szivattyú fő mechanizmusa, amely tápoldatokat (leveket) pumpál a gyökerekből minden növény levelére, majd elektrosztatikus elgázosítást.

Kísérletileg felfedeztek és tanulmányoztak egy új, hatékony módszert bármilyen folyadék disszociációjára az intermolekuláris és molekuláris kötések nagyfeszültségű kapilláris elektroozmózissal történő gyengítésével és megszakításával.

Az új hatás alapján új, rendkívül hatékony technológiát hoztak létre és teszteltek bármilyen folyadékból üzemanyag-gáz előállítására.

A vízből és vegyületeiből fűtőgázok energiahatékony előállításához speciális berendezéseket javasolnak.

A technológia bármilyen folyékony tüzelőanyagból és víz-üzemanyag emulzióból, beleértve a folyékony hulladékot is, hatékony fűtőgáz előállítására alkalmazható.

A technológia különösen ígéretes a közlekedésben, az energetikában és más iparágakban. És a városokban is a szénhidrogén hulladékok ártalmatlanítására és hasznos felhasználására.

A szerzőt érdekli az üzleti és kreatív együttműködés olyan cégekkel, amelyek hajlandóak és képesek megteremteni a szükséges feltételeket ahhoz, hogy a szerző ezt az ipari formatervezési minták kísérleti témájához vezesse, és befektetéseikkel a gyakorlatba is bevezesse ezt az ígéretes technológiát.

Idézett IRODALOM:

1. Dudyshev V.D. „Növények – természetes ionszivattyúk” – a „Fiatal Technikus” folyóirat 1/88.
2. Dudyshev V.D. „Új elektromos tűztechnika – hatékony módja az energia- és környezeti problémák megoldásának” – az „Oroszország ökológiája és ipara” folyóirat 3/97.
3. Hidrogén termikus előállítása vízből "Chemical Encyclopedia", v.1, M., 1988, p.401).
4. Elektrohidrogén generátor (nemzetközi alkalmazás a PCT rendszer alatt -RU98/00190, 97.10.07.)
5. Free Energy Generation by Water Decomposition in Highly Efficiency Electrolytic Process, Proceedings "New Ideas in Natural Sciences", 1996, St. Petersburg, pp. 319-325, ed. "Csúcs".
6. 4 936 961 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom Üzemanyag-előállítási módszer.
7. 4 370 297 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás. Eljárás és berendezés magtermokémiai vizes emésztéshez.
8. 4 364 897 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom Többlépcsős kémiai és sugárzási eljárás gáztermeléshez.
9. Pat. US 4,362,690 Pirokémiai eszköz vízbontáshoz.
10. Pat. US 4,039,651 Zárt ciklusú termokémiai eljárás hidrogén és oxigén előállítására vízből.
11. Pat. US 4,013,781 Eljárás hidrogén és oxigén előállítására vízből vas és klór felhasználásával.
12. Pat. US 3,963,830 Víz termolízise zeolitmasszákkal érintkezve.
13. G. Lushcheikin „Polimer elektretek”, M., „Kémia”, 1986
14. „Chemical Encyclopedia”, v.1, M., 1988, „water” szakaszok (vizes oldatok és tulajdonságaik)

Dudyshev Valerij Dmitrijevics a Szamarai Műszaki Egyetem professzora, a műszaki tudományok doktora, az Orosz Ökológiai Akadémia akadémikusa

A találmány hidrogénenergiára vonatkozik. A találmány műszaki eredménye a víz lebontásával hidrogén előállítása. A találmány szerint a vízből hidrogén előállítására szolgáló eljárás magában foglalja a víz lebontását elektromos tér hatására szigetelt lemezes vízkoaxiális kondenzátorral, amelyre impulzus alakú nagyfeszültségű egyenirányított feszültséget kapcsolunk, míg a a víz oxigénre és hidrogénre bomlása rezonáns elektromágneses tér hatására megy végbe, melynek frekvenciája n-edik felharmonikusa megközelíti a víz természetes frekvenciáját, a vízbomlás energiája pedig a víz termikus és minimálisan fogyasztott elektromos energiájának összege. bomlás. Az igényelt eljárás megvalósítására szolgáló eszköz szintén szabadalmaztatott. 2 n. és 1 z.p. f-ly, 1 ill.

A 2456377 számú RF szabadalom rajzai

A találmány vízből hidrogén (hidrogénenergia) elektrolízissel történő előállítására szolgáló technikára vonatkozik, és hidrogén égetésekor hőenergia mechanikai energiává történő átalakítására szolgáló egységként használható.

Ismert Stanley Meyer motor, amely hidrogénnel működik, amelyet vízből elektrolitikus lebontással nyernek ki (US 5149507 számú szabadalom). Ez az eszköz két pár koaxiálisan elhelyezett elektródát tartalmaz vízbe helyezve, és az egyik pár nem érintkezik vízzel. A szigetelt elektródákra legfeljebb 10 kV magas feszültség és 15-260 kHz frekvencia kerül. A fennmaradó elektródákra állandó alacsony feszültséget kapcsolnak a hidrogén- és oxigénatomok semlegesítésére.

Az energia reverzibilitás fizikai elve alapján például egy köbméter hidrogén kinyeréséhez vízből (0 °C-on és 101,3 kPa-on) 10,8 MJ / m 3 vagy 2580 kcal / m 3 energiát kell elkölteni. , azaz mint amennyi a hidrogén azonos körülmények között történő elégetésekor felszabadul. Ez azt jelenti, hogy egy köbméter hidrogén elégetésekor 2580 kcal/sec. A Mailer készülékben legfeljebb 710 cal szabadul fel másodpercenként, azaz. 3600-szor kevesebb.

Ismeretes, hogy a víz rezonancia (természetes) frekvenciája (50,8 és 51,3) 10 GHz, tehát a víz rezonanciája akkor következik be, ha a zavaró hatás a megadott frekvenciájú, ami semmiképpen sem felel meg a Meer által bemutatott elektromos áramkörnek. .

Ezenkívül a Mailer készülék nem biztosít feltételeket mind a környezetből, sem más hőforrásokból, például magából a vízből származó hő elnyelésére, hogy kompenzálja a vízbontási reakció endoterm hatását.

A találmány célja a termelékenység, a hatékonyság és a gazdaságosság növelése.

E célok eléréséhez az energiateljesítmény növelése szükséges a hasznos munka elvégzéséhez, feltéve, hogy az elektromos áramkör rezonancia üzemmódban vagy ahhoz a lehető legközelebb működik. Tegyük fel, hogy van egy nem szinuszos tápfeszültségünk, ami egy teljes hullámú egyenirányított szinuszos feszültség. Ekkor a k-adik harmonikus komponens rezonanciafeltétele a formába kerül

X LK \u003d K L \u003d N 2 AKµ a/L=X CK =1/K C=d/KA a.

Esetünkben (51)10 GHz a víz rezonanciafrekvenciája, ami azt jelenti, hogy a k-edik harmonikusra K = (51) 10 GHz, innen = (51) 10 GHz/K.

Ahonnan a k-edik harmonikus tápfeszültségének frekvenciája k-szor csökkenthető, de elég magas marad. A bemeneti frekvencia növeléséhez használhatja azt a módszert, amellyel növelheti több, egy rezonáns áramkörrel párhuzamosan kapcsolt tápfeszültség frekvenciáinak hozzáadásával, feltéve, hogy a bemeneti feszültségek amplitúdói nem egyeznek, ami a fázisok eltolásával érhető el. az első feltételt kielégítő szög. Megjegyzendő, hogy az induktivitás, valamint a rezonanciakör kapacitása a vízzel való legnagyobb felületi érintkezés biztosítása érdekében állhat elemek párhuzamos, soros vagy vegyes kapcsolásából, amely biztosítja a fajlagos energia egyenletes átvitelét a teljes felületen. a készülék térfogata, illetve térfogatának növekedésével a hő- és villamosenergia-ellátás megnövekedése miatt a gázkibocsátás termelékenységének növelésére is feltételeket teremtenek. Tegyük fel, hogy például 1 liter hidrogén elégetésekor a másodperc törtrésze alatt K kalória hő szabadul fel. A képződött víz mennyisége körülbelül 0,001 liter lesz. Ezek a paraméterek megfelelnek a HA3-VÍZ és VÍZ-GÁZ átmenetek határának, azaz. visszafordíthatóak. Ez azt jelenti, hogy ahhoz, hogy 0,001 liter vizet elektromos áram fogyasztása nélkül lehessen lebontani, 1 literes térfogatban egyenletesen kell kipermetezni, és ugyanannyi ideig K kalória hőt és veszteséget jelenteni. Mint látható, a víz lebontásához szükséges elektromos és hőenergia költségének aránya számos paramétertől függ, és kísérleti kutatást igényel. Minimális energiafogyasztásra törekedve az energiatermikus paraméterek szigorítása szükséges, például a nagy nyomás vagy a szükséges hőteljesítmény létrehozásának lehetetlensége azonos elvárt teljesítmény mellett megköveteli a hiányzó hőenergia egyenértékű kompenzálását a hőenergiával. elektromágneses mező. Ismeretes, hogy az elektromos tér rezonanciakori energiájának csökkenése a mágneses tér energiájának növekedésével jár együtt, és fordítva, azaz: W=Wm+We=L1/2=CU/2=CONST. Ezért, hogy ne veszítsük el az energia felét, az induktivitást a vízkondenzátor belsejébe helyezzük. Így elektromos és mágneses mezőkből két rezonáns 90 fokos erő hat a vízmolekulákra, amelyek hőenergia felhasználásával hidrogénre és oxigénre hasítják a vízmolekulát. Ezen erők egyidejű hatására például a mágneses tér fázisának az elektromos térhez viszonyított 90 fokkal történő eltolására van szükség, ami fázisváltó eszközökkel érhető el.

A vízbontás során fellépő endoterm hatás kompenzálására szolgáló hőenergia-ellátás a víznek zárt körben (például szivattyúval) történő keringése miatt, egy vízbontó berendezésen, egy hűtőbordán és egy vízveszteséget pótló eszközön keresztül történik. bomlás során. A hőfogadó olyan berendezés, amelynek fejlett felülete felmelegszik a nap által, vagy (és) égéstermékeket injektál hideg vízbe, például hidrogénmotorból, ezzel lezárva a folyamatot és jelentősen növelve a hatékonyságot. A javasolt áramkör eszköze növeli az ipari termelés hatékonyságát, lehetővé teszi mind az ipari energetikai eszközökben, mind a közúti és vasúti közlekedésben történő alkalmazását. Több párhuzamos áramkör létrehozásakor lehetőség van a hőenergia kiválasztására számos forrásból.

A vízből hidrogén előállítására szolgáló módszer magában foglalja a víz lebontását elektromos tér hatására szigetelt lemezes vízkoaxiális kondenzátor segítségével, amelyre impulzusos formájú nagyfeszültségű egyenirányított feszültséget vezetnek, a víz oxigénné, ill. A hidrogén az n-harmonikus rezonáns elektromágneses mezőjének hatására jön létre, amely megközelíti a víz saját frekvenciáját, és a víz bomlásának energiája a vízbontás hő- és minimálisan felhasznált elektromos energiájából áll.

A vízből hidrogént előállító készülékben a kondenzátorlapok között induktivitás van elhelyezve, amely biztosítja az oxigén és a hidrogén elválasztását és mozgását az egymással nem kommunikáló kimeneti nyílásokon keresztül, valamint a gázok semlegesítését a telephelyre szerelt vezető rácsok segítségével végzik. az állandó feszültségű forrásra kapcsolt lyukak kivezetése és a hőenergia ellátás zárt párhuzamos áramkörökön keresztül történik, amelyek mindegyike külső hőenergia-forráshoz csatlakozik, és a hűtőközeg víz keringető segítségével. változó teljesítményű szivattyú, míg a rezonanciakör induktivitása és kapacitása elemek párhuzamos, soros és vegyes elektromos csatlakozásaiból áll.

Az 1. bemutatásra kerül a javasolt módszert megvalósító eszköz. A készülék egy fröccsöntéssel, például hőálló kopolimerből készült 5 testet tartalmaz, amelynek dielektromos állandója eléri a 100 000 egységet, vízszintes vízbevezetést és -kivezetést biztosító csatornákkal rendelkezik, amelyek koaxiálisan elhelyezkedő csatornákhoz kapcsolódnak, válaszfalak, amelyeknek az 1 kondenzátorlemezei vannak feltöltve, és az induktivitás tekercselése 2. Függőleges lyukakkal ellátott koaxiális csatornák a 2 induktivitás mágneses erővonalai mentén 4 fémrácsos gázkimenetekkel vannak összekötve, amelyekre állandó feszültséget kapcsolunk, amely biztosítja a semlegesítést hidrogén- és oxigénionok. A 3. szelepek enyhe túlnyomás mellett biztosítják a gázok kilépését.

A készülék a következőképpen működik. Ha a soros rezonanciakör 1., 2. elemeire nagyfrekvenciás nagyfeszültségű feszültséget kapcsolunk, és a csatornákat keringő melegített vízzel töltjük meg, a víz az elektromos és hőenergiák hatására oxigén- és hidrogénionokra bomlik. A 2 induktivitás mágneses mezejének hatására a mágneses tér terében az oxigén- és hidrogénionok szétválnak, és az egyes gázok külön-külön haladnak át csatornáin a 4 fémrácsokon, ahol semlegesítik, és a semleges gázok a 3 szelepen keresztül jutnak be. rendeltetésüknek megfelelően.

A készülék előnye a prototípushoz képest, hogy a víz egyben hőenergia hordozó is. Az egységnyi víz térfogatára jutó elektromos energia növekedése a kapacitív lemezek vízzel való érintkezési felületének kialakulása következtében a készülék termelékenységének és hatékonyságának növekedéséhez vezet. Az induktor behelyezése a készülékbe az eszköz teljesítményének és hatékonyságának növekedését eredményezi. A készülék gázokat (hidrogént és oxigént) választ el. Amikor a víz sebessége megváltozik, lehetőség van a termelékenység megváltoztatására.

Bolygónk a Napból, a föld belsejéből és az emberi gazdasági tevékenységből származó hőenergia áramlásában fürdik. Egy személy nem uralja kellőképpen ezt az energiát, ezért jelen találmány célja a fent jelzett szabad energia elsajátítása.

KÖVETELÉS

1. Eljárás hidrogén vízből történő előállítására, beleértve a víz elektromos tér hatására történő lebontását szigetelt lemezes vízkoaxiális kondenzátorral, amelyre impulzus alakú nagyfeszültségű egyenirányított feszültséget kapcsolunk, azzal jellemezve, hogy a víz oxigénre és hidrogénre bomlása rezonáns elektromágneses tér hatására megy végbe, melynek n-edik felharmonikusának frekvenciája megközelíti a víz természetes frekvenciáját, a vízbomlás energiája pedig a termikus és minimálisan fogyasztott elektromosság összege. a víz bomlásának energiája.

2. Készülék, azzal jellemezve, hogy a kondenzátor lemezei között egy induktivitás van elhelyezve, amely az egymással nem kommunikáló kimeneti nyílásokon keresztül biztosítja az oxigén és a hidrogén szétválasztását és mozgását, valamint a gázok semlegesítése a kondenzátor segítségével történik. a lyukak kimenetén elhelyezett vezető rácsok, amelyek állandó feszültségforrásra vannak csatlakoztatva, és a hőenergia ellátás zárt párhuzamos áramkörökön keresztül történik, amelyek mindegyike külső hőenergia-forráshoz kapcsolódik, és a hőhordozó víz változó teljesítményű szivattyú segítségével keringető.

3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a rezonanciakör induktivitása és kapacitása elemek párhuzamos, soros és vegyes villamos csatlakozásaiból áll.

A javasolt módszer a következőkön alapul:

1. Elektronikus kötés atomok között hidrogén és oxigén a víz hőmérsékletének növekedésével arányosan csökken. Ezt a gyakorlat megerősíti száraz szén égetésekor. Száraz szén elégetése előtt meglocsoljuk. A nedves szén több hőt ad, jobban ég. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a szén magas égési hőmérsékletén a víz hidrogénre és oxigénre bomlik. A hidrogén elégeti és további kalóriákat ad a szénnek, az oxigén pedig növeli a kemencében lévő levegő oxigén mennyiségét, ami hozzájárul a szén jobb és teljes égéséhez.
2. A hidrogén gyulladási hőmérséklete -tól 580 előtt 590 oC, a víz bomlásának a hidrogén gyulladási küszöbe alatt kell lennie.
3. Elektronikus kötés hidrogén- és oxigénatom között hőmérsékleten 550oC még elegendő a vízmolekulák kialakulásához, de az elektronpályák már torzultak, a hidrogén- és oxigénatomokkal való kötés meggyengül. Ahhoz, hogy az elektronok elhagyják pályájukat, és a köztük lévő atomi kötés felszakadjon, több energiát kell hozzáadni az elektronokhoz, de nem hőt, hanem egy nagyfeszültségű elektromos tér energiáját. Ezután az elektromos tér potenciális energiája átalakul az elektron mozgási energiájává. Egyenáramú elektromos térben az elektronok sebessége az elektródákra adott feszültség négyzetgyökével arányosan nő.
4. A túlhevített gőz lebomlása elektromos térben kis gőzsebesség mellett, ilyen gőzsebesség pedig hőmérsékleten mehet végbe. 550oC csak szabad téren lehet beszerezni.
5. Ahhoz, hogy nagy mennyiségben hidrogént és oxigént kapjon, az anyag megmaradásának törvényét kell alkalmazni. Ebből a törvényből következik: mekkora mennyiségben bomlott le a víz hidrogénre és oxigénre, ugyanannyi vizet kapunk, amikor ezek a gázok oxidálódnak.

A találmány megvalósításának lehetőségét az elvégzett példák igazolják három telepítési lehetőségben.

Mindhárom beépítési lehetőség azonos, egységes, hengeres acélcsövekből készült termékekből készül.

Első lehetőség
Az első opció működési és telepítési eszköze ( séma 1)

Az egységek működése mindhárom lehetőségnél a túlhevített gőz előkészítésével kezdődik nyílt térben, 550 o C gőzhőmérsékletű. A nyílt tér a gőzlebontó kör mentén akár kb. 2 m/s.

A túlhevített gőz előkészítése hőálló acélcsőben /indító/ történik, melynek átmérője és hossza a beépítés teljesítményétől függ. A berendezés teljesítménye határozza meg a lebomlott víz mennyiségét, liter / s.

Egy liter víz tartalmaz 124 liter hidrogénÉs 622 liter oxigén, kalóriát tekintve az 329 kcal.

Az egység beindítása előtt az önindítót fel kell melegíteni 800-1000 o C/a fűtés bármilyen módon történik/.

Az önindító egyik vége egy karimával van bedugva, amelyen keresztül adagolt víz jut be, hogy a számított teljesítményre lebontható legyen. Az önindítóban lévő víz felmelegszik 550oC, szabadon kilép az önindító másik végéből és belép a bontókamrába, amellyel az indító karimákkal van összekötve.

A bontókamrában a túlhevített gőzt hidrogénre és oxigénre bontja a pozitív és negatív elektródák által létrehozott elektromos tér, amelyeket egyenárammal látnak el feszültséggel. 6000 V. A pozitív elektróda maga a kamratest /cső/, a negatív elektróda pedig a test közepére szerelt vékonyfalú acélcső, amelynek teljes felületén 10,5 mm átmérőjű lyukak vannak. 20 mm.

A csőelektróda egy rács, amelynek nem szabad ellenállást létrehoznia a hidrogén elektródába való bejutásával szemben. Az elektródát a csőtesthez perselyeken rögzítik, és ugyanazon a rögzítésen keresztül nagy feszültséget alkalmaznak. A negatív elektróda cső vége elektromosan szigetelő és hőálló csővel végződik, hogy a hidrogén a kamra peremén keresztül távozhasson. Az oxigén kilépése a bomláskamra testéből acélcsövön keresztül. A pozitív elektródát /kameraház/ földelni kell, a DC tápegység pozitív pólusát pedig földelni kell.

Kijárat hidrogén felé oxigén 1:5.

Második lehetőség
Működési és telepítési eszköz a második lehetőség szerint ( 2. séma)

A második lehetőség telepítését úgy tervezték, hogy nagy mennyiségű hidrogént és oxigént állítsanak elő nagy mennyiségű víz párhuzamos bomlása és a gázok kazánokban történő oxidációja miatt, hogy nagynyomású munkagőzt állítsanak elő hidrogénüzemű erőművek számára / in a jövő WES/.

A telepítés működése, mint az első változatban, a túlhevített gőz előkészítésével kezdődik az indítóban. De ez az indító eltér az 1. verzió indítójától. A különbség abban rejlik, hogy az indító végén egy ágat hegesztenek, amelybe egy gőzkapcsoló van felszerelve, amelynek két pozíciója van - „start” és „munka”.

Az önindítóban kapott gőz belép a hőcserélőbe, amely a kazánban történő oxidáció után a visszanyert víz hőmérsékletének beállítására szolgál / K1/ előtte 550oC. Hőcserélő / Hogy/ - egy cső, mint minden azonos átmérőjű termék. A csőkarimák közé hőálló acélcsövek vannak felszerelve, amelyeken túlhevített gőz halad át. A csöveket zárt hűtőrendszerből származó vízzel áramlik körbe.

A hőcserélőből túlhevített gőz jut a bomláskamrába, pontosan ugyanúgy, mint a telepítés első változatában.

A bontókamrából a hidrogén és az oxigén belép az 1. kazán égőjébe, amelyben a hidrogént egy öngyújtó meggyújtja - fáklya keletkezik. Az 1 kazán körül áramló fáklya nagynyomású munkagőzt hoz létre benne. Az 1. kazánból származó égőfej belép a 2. kazánba, és a 2. kazánban lévő hővel gőzt készít az 1. kazán számára. Megkezdődik a gázok folyamatos oxidációja a kazánok teljes körvonala mentén, a jól ismert képlet szerint:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + hő

A gázok oxidációja következtében a víz redukálódik és hő szabadul fel. Ezt a hőt az üzemben az 1. és a 2. kazán gyűjti össze, és ezt a hőt nagynyomású munkagőzné alakítja. A magas hőmérsékletű visszanyert víz pedig a következő hőcserélőbe kerül, onnan a következő bontókamrába. A víz egyik halmazállapotból a másikba való átmenetének ilyen sorozata annyiszor folytatódik, ahányszor az összegyűjtött hőből energiát vesz fel munkagőz formájában, hogy biztosítsa a tervezési kapacitást. WES.

Miután a túlhevített gőz első része megkerüli az összes terméket, megadja az áramkörnek a számított energiát és kilép a kör utolsó 2 kazánjából, a túlhevített gőz a csövön keresztül az indítóra szerelt gőzkapcsolóhoz kerül. A gőzkapcsolót a "start" helyzetből a "munka" helyzetbe mozgatják, majd belép az indítóba. Az önindító ki van kapcsolva /víz, fűtés/. Az indítóból a túlhevített gőz belép az első hőcserélőbe, majd onnan a bomláskamrába. A túlhevített gőz új köre kezdődik a körben. Ettől a pillanattól kezdve a bomlási és plazmakör önmagában zárva van.

A vizet az üzem csak a nagynyomású munkagőz képzésére fogyasztja, amelyet a turbina utáni kipufogó gőzkör visszatérőjéből vesz fel.

Az erőművek hiánya WES ez a nehézkességük. Például azért WES tovább 250 MW egyidejűleg le kell bontani 455 l vizet egy másodperc alatt, és ehhez szükség lesz 227 bontókamra, 227 hőcserélő, 227 kazán / K1/, 227 kazánok / K2/. De az ilyen terjedelmességet csak az a tény százszorosan indokolja, hogy az üzemanyag WES csak víz lesz, a környezeti tisztaságról nem is beszélve WES, olcsó villamos energia és hő.

Harmadik lehetőség
Az erőmű 3. változata ( séma 3)

Ez pontosan ugyanaz az erőmű, mint a második.

A különbség köztük az, hogy ez az egység az indítóról folyamatosan működik, a gőzlebontás és a hidrogén égés az oxigénkörben nem záródik le magától. Az üzemben a végtermék egy bomláskamrával ellátott hőcserélő lesz. A termékek ilyen elrendezése lehetővé teszi az elektromos energia és a hő mellett hidrogén és oxigén vagy hidrogén és ózon előállítását is. Erőmű számára 250 MW az önindítóról működtetve energiát fogyaszt az önindító melegítésére, vizet 7,2 m3/hés víz a munkagőz képzéséhez 1620 m 3 / h / víz a kipufogó gőz visszatérő köréből használják/. Az erőműben azért WES vízhőmérséklet 550oC. Gőznyomás 250 at. Az elektromos tér létrehozásának energiafogyasztása egy bontókamránként megközelítőleg lesz 3600 kWh.

Erőmű bekapcsolva 250 MW a termékek négy emeleten történő elhelyezésekor egy területet foglal el 114 x 20 més magasság 10 m. Nem veszik figyelembe a bekapcsolt turbina, generátor és transzformátor területét 250 kVA - 380 x 6000 V.

A TALÁLMÁNYNAK A KÖVETKEZŐ ELŐNYÖK RENDELKEZIK

1. A gázok oxidációjából nyert hő közvetlenül a helyszínen felhasználható, a hidrogént és oxigént pedig a kipufogó gőz és a technológiai víz ártalmatlanításából nyerik.
2. Alacsony vízfogyasztás áram- és hőtermelés során.
3. A módszer egyszerűsége.
4. Jelentős energiamegtakarítás, mint csak arra költik, hogy az önindítót állandó hőmérsékletre melegítse.
5. Magas folyamattermelékenység, mert a vízmolekulák disszociációja tizedmásodpercekig tart.
6. A módszer robbanás- és tűzbiztonsága, mert megvalósítása során nincs szükség tartályokra a hidrogén és az oxigén összegyűjtésére.
7. A berendezés működése során a víz többször megtisztul, desztillált vízzé alakul. Ezzel kiküszöbölhető a csapadék és a vízkő, ami növeli a berendezés élettartamát.
8. A telepítés közönséges acélból készül; a hőálló acélból készült kazánok kivételével béléssel és falak árnyékolásával. Vagyis nincs szükség speciális drága anyagokra.

A találmány alkalmazásra kerülhet az iparban az erőművek szénhidrogén- és nukleáris fűtőanyagának olcsó, széles körben elterjedt és környezetbarát vízzel való helyettesítésével, miközben ezen erőművek teljesítménye megmarad.

KÖVETELÉS

Módszer hidrogén és oxigén előállítására vízgőzből, amely magában foglalja ennek a gőznek az elektromos mezőn való átvezetését, azzal jellemezve, hogy túlhevített vízgőzt használnak 500-550 o C nagyfeszültségű egyenáramú elektromos mezőn áthaladva a gőz disszociációja és hidrogén- és oxigénatomokra való szétválasztása céljából.

ALAMBIQ-ALFA

Esszé

Bemutatjuk a vízből kinetikus és hőenergia felhasználásával történő hidrogén előállításának alapvetően új módszerének kidolgozását megalapozó főbb rendelkezések érvényességét. Az elektrohidrogéngenerátor (EVG) kialakítását kifejlesztették és tesztelték. A tesztek során kénsavas elektrolit használatakor 1500 ford./perc forgórész fordulatszámon a víz elektrolízise és a hidrogén felszabadulása (6 ...

Elvégezték a víz oxigénre és hidrogénre bomlásának folyamatát a generátorban lévő centrifugális erő hatására. Megállapítást nyert, hogy a víz elektrolízise egy centrifugális generátorban olyan körülmények között megy végbe, amelyek jelentősen eltérnek a hagyományos elektrolizátorokban meglévő feltételektől:

A mozgás sebességének és nyomásának növelése a forgó elektrolit sugara mentén

Az EVG autonóm használatának lehetősége nem okoz problémát a hidrogén tárolásában és szállításában.

Bevezetés

Az elmúlt 30 évben végzett kísérletek termokémiai ciklusokkal a víz olcsóbb hőenergia felhasználásával történő lebontására technikai okok miatt nem jártak pozitív eredménnyel.

Megvalósíthatatlan álomnak tűnt az a technológia, amellyel megújuló energia felhasználásával vízből lehet viszonylag olcsón hidrogént nyerni, és a későbbi feldolgozás során (motorokban elégetve vagy üzemanyagcellákban áramot termelni) környezetbarát hulladékként újra vizet nyerni. centrifugális elektromos hidrogéngenerátor (EVG) valósággá válik.

Az EVG oxigén-hidrogén keverék előállítására szolgál vízből kinetikus és hőenergia felhasználásával. Forgó dobba felhevített elektrolitot öntenek, amelyben forgás közben egy kezdődő elektrokémiai folyamat eredményeként a víz hidrogénre és oxigénre bomlik.

A vízbontás folyamatának modellje centrifugális térben

Forgó dobba felhevített elektrolitot öntenek, amelyben forgás közben egy kezdődő elektrokémiai folyamat eredményeként a víz hidrogénre és oxigénre bomlik. Az EVG egy külső forrás kinetikus energiájának és a felmelegített elektrolit hőenergiájának felhasználásával bontja le a vizet.

ábrán. Az 1. ábra az ionok, vízmolekulák, elektronok, hidrogénmolekulák és oxigéngázok mozgásának diagramját mutatja a víz elektrolízisének elektrokémiai folyamata során savas elektrolitban (feltételezzük, hogy a molekulák eloszlását az elektrolit térfogatában befolyásolja az ionok molekulatömegével μ). Ha kénsavat adunk a vízhez és keverjük, az ionok reverzibilis és egyenletes eloszlása ​​következik be a térfogatban:

H 2 SO 4 \u003d 2H + + SO 4 2-, H + + H 2 O \u003d H 3 O +.

(1)

Az oldat elektromosan semleges marad. Az ionok és a vízmolekulák részt vesznek a Brown- és más mozgásokban. A forgórész forgásának kezdetével a centrifugális erő hatására az ionok és a vízmolekulák rétegződése következik be tömegük szerint. A nehezebb ionok SO 4 2- (μ=96 g/mol) és vízmolekulák H 2 O (μ=18 g/mol) kerülnek a rotor peremére. A perem közelében lévő ionok felhalmozódása és a negatív forgó töltés kialakulása során mágneses mező képződik. A könnyebb pozitív H 3 O + ionok (μ=19 g/mol) és a vízmolekulák (μ=18 g/mol) archimédeszi erők hatására a tengely felé tolódnak el, és forgó pozitív töltést képeznek, amely körül saját mágneses tere jön létre. Ismeretes, hogy a mágneses tér erőhatást gyakorol a közeli negatív és pozitív ionokra, amelyek még nem vesznek részt a töltések területén a rotor és a tengely közelében. Az ezen ionok körül kialakuló mágneses tér erőhatásának elemzése azt mutatja, hogy a negatív töltésű ionok SO 4 2- mágneses erő hatására a felnihez nyomódnak, növelve a centrifugális erő hatását rájuk, ami a felni közelében felhalmozódásuk aktiválásához vezet..

Mágneses tér pozitív töltésű ionokra gyakorolt ​​hatásának ereje H3O+ fokozza az arkhimédeszi erő hatását, ami a tengelyhez való elmozdulásuk aktiválásához vezet.

A hasonló töltéseket taszító elektrosztatikus erők és az ellentétes töltések vonzása megakadályozza az ionok felhalmozódását a perem és a tengely közelében.

A tengely közelében a hidrogénredukciós reakció a platina katód φ + =0 nullapotenciáljánál kezdődik:

Az oxigén redukciója azonban késik, amíg az anódpotenciál el nem éri a φ - = -1,228 V értéket. Ezt követően az oxigénion elektronjai lehetőséget kapnak, hogy átjussanak a platina anódba (megkezdődik az oxigénmolekulák képződése):

2O - - 2e \u003d O 2.

(4)

Megkezdődik az elektrolízis, az áramvezetőn az elektronok, az elektroliton pedig az SO 4 2- ionok kezdenek átfolyni.

A keletkező oxigén és hidrogén gázokat az arkhimédeszi erő kinyomja az aknához közeli alacsony nyomású területre, majd az aknában kialakított csatornákon keresztül kivezeti azokat.

Az elektromos áram fenntartása zárt körben és a termokémiai reakciók (1-4) rendkívül hatékony lefolyása lehetséges, ha számos feltétel fennáll.

A vízbomlás endoterm reakciójához a reakciózóna állandó hőellátása szükséges.

Az elektrokémiai folyamatok termodinamikájából ismert [2,3], hogy egy vízmolekula felbomlásához energiát kell szolgáltatni:

.

A fizikusok elismerik, hogy a víz szerkezetét még normál körülmények között is, hosszas tanulmányozás ellenére sem sikerült megfejteni.

A létező elméleti kémiának komoly ellentmondásai vannak a kísérletekkel, de a kémikusok kibújnak ezen ellentmondások okainak keresése elől, elmennek a felmerülő kérdések mellett. Ezekre a válaszok a vízmolekula szerkezetének elemzéséből nyerhetők. Így jelenik meg ez a struktúra megismerésének jelenlegi szakaszában (lásd 2. ábra).

Feltételezések szerint a vízmolekula három atomjának magjai egyenlő szárú háromszöget alkotnak, melynek alapjában két hidrogénatomhoz tartozó proton található (3A. ábra), a H-O tengelyek közötti szög α=104,5 o.

A vízmolekula szerkezetére vonatkozó információk nem elegendőek a felmerülő kérdések megválaszolásához és a feltárt ellentmondások megszüntetéséhez. A vízmolekulában lévő kémiai kötések energiáinak elemzéséből következnek, ezért ezeket az energiákat a szerkezetében kell reprezentálni.

Teljesen természetes, hogy a vízmolekula szerkezetére és elektrolízisének folyamatára vonatkozóan a meglévő fizikai és kémiai elképzelések keretein belül a molekuláris hidrogén előállítása érdekében nehéz választ találni a feltett kérdésekre, ezért a szerző javaslatot tesz. saját modelljeit a molekula szerkezetéről.

Az eredményekben bemutatott számítások és kísérletek a víz elektrolízise során további energia szerzés lehetőségét mutatják, ehhez azonban meg kell teremteni ennek a lehetőségnek a megvalósulásához szükséges feltételeket.

Meg kell jegyezni, hogy az EVG-ben a víz elektrolízis olyan körülmények között megy végbe, amelyek jelentősen eltérnek (és kevéssé vizsgálták) az ipari elektrolizátorok működési feltételeitől. A perem közelében a nyomás megközelíti a 2 MPa-t, a perem kerületi sebessége kb. 150 m/s, a forgófal közelében elég nagy a sebességgradiens, ezen felül elektrosztatikus és meglehetősen erős mágneses mezők hatnak. Még nem ismert, hogy ilyen körülmények között ΔH o, ΔG és Q milyen irányba változik.

Az EVG elektrolitban zajló elektromágneses hidrodinamika folyamatának elméleti leírása szintén összetett probléma.

Az elektrolit gyorsulásának szakaszában figyelembe kell venni az ionok és a semleges vízmolekulák viszkózus kölcsönhatását az arkhimédeszi erő centrifugális és könnyebb összetevőinek hatására, a hasonló ionok kölcsönös elektrosztatikus taszítását, amikor közelednek egymáshoz. töltött tartományok kialakulása, ezen tartományok mágneses erőhatása a töltött ionok töltések felé történő mozgására.

Egyenletes mozgásnál, amikor az elektrolízis elkezdődött, forgó közegben az ionok (ionáram) és a felbukkanó gázbuborékok aktív sugárirányú mozgása, felhalmozódása a rotor tengelye közelében és kifelé történő eltávolítása, a paramágneses oxigén és a diamágneses hidrogén szétválása. mágneses tér, az elektrolit szükséges részeinek ellátása (eltávolítása) és a bejövő ionok csatlakoztatása a töltésleválasztás folyamatához.

A legegyszerűbb esetben, ha egy összenyomhatatlan, adiabatikusan izolált folyadék pozitív és negatív töltésű ionok és semleges molekulák jelenlétében történik, ez a folyamat (az egyik komponensre) a következő formában írható le [9]:

1. Mozgásegyenletek a külső határon lévő feltétel mellett (r=R, V-V pom):

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

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

ahol V a közeg sebessége, H a mágneses térerősség, U=V+H/(4× p×r) 0,5, W=V-H/(4× p×r) 0,5, Ф=P/r + (U-W) 2 /8, Р- nyomás, r - közepes sűrűség, n , n m - kinematikai és „mágneses” viszkozitás, a =(n +n m)/2, b =(n -n m)/2.

2. Egyenletek a folyadék folytonosságára és a mágneses erővonalak zárására:

3. Az elektrosztatikus tér potenciálegyenlete:

4. Az anyagok átalakulási folyamatát leíró kémiai reakciók kinetikai egyenletei (1.3. típus) leírhatók:

dC a /dτ \u003d v (C o.a -C a) / V e -r a,

ahol C a az A kémiai reakció termékének koncentrációja (mol / m 3),

v a mozgás sebessége, V e az elektrolit térfogata,

r a - a reagensek kémiai reakció termékévé való átalakulásának sebessége,

Az o.a -val a reakciózónába szállított reagensek koncentrációja.

A fém-elektrolit határfelületen figyelembe kell venni az elektródfolyamatok kinetikáját. Az elektrolízist kísérő folyamatok egy részét az elektrokémia írja le (elektrolitok elektromos vezetőképessége, kémiai kölcsönhatások kémiailag aktív komponensek ütközésekor stb.), de a vizsgált folyamatok egységes differenciálegyenlete még nincs.

5. Az elektrolízis eredményeként kialakuló gázfázis folyamata termodinamikai állapotegyenletekkel írható le:

y k =f(x 1 ,x 2 ,….x n ,T),

ahol y k az állapot belső paraméterei (nyomás, hőmérséklet T, fajlagos (moláris) térfogat), x i azoknak a külső erőknek a külső paraméterei, amelyekkel a közeg kölcsönhatásba lép (elektrolittérfogat alakja, centrifugális és mágneses mező) erők, határviszonyok), de a buborékok forgó folyadékban történő mozgatásának folyamata még mindig kevéssé ismert.

Megjegyzendő, hogy a differenciálegyenletrendszer fentebb megadott megoldásait eddig csak néhány legegyszerűbb esetben sikerült elérni.

Az EVG hatásfoka az energiamérlegből az összes veszteség elemzésével megállapítható.

A rotor egyenletes forgásával, elegendő fordulatszámmal az N d motorteljesítményt a következőkre fordítják:
a forgórész aerodinamikai ellenállásának leküzdése N a ;
súrlódási veszteségek a tengelycsapágyakban N p ;
hidrodinamikai veszteségek N gd a forgórészbe jutó elektrolit gyorsulása során, a rotorrészek belső felületével szembeni súrlódása, az elektrolízis során keletkező gázbuborékok tengelyére irányuló ellenmozgás leküzdése (lásd 1. ábra) stb.;
polarizációs és ohmos veszteségek N om, amikor az áram az elektrolízis során zárt körben folyik (lásd 1. ábra);
a pozitív és negatív töltéssel képzett N k kondenzátor újratöltése;
elektrolízis N w .

A várható veszteségek értékének becslése után az energiamérlegből meghatározható az N energia hányad, amelyet a víz oxigénné és hidrogénné történő lebontására fordítottunk:

N w \u003d N d -N a -N p -N gd -N om -N k.

Az elektromosság mellett az elektrolit térfogatához N q \u003d N we × Q / D H o teljesítményű hőt kell hozzáadni (lásd a (6) kifejezést).

Ekkor az elektrolízishez felhasznált teljes teljesítmény:

N w = N we + N q .

A hidrogéntermelés hatékonysága az EVG-ben megegyezik a hasznosan nyert hidrogénenergia N w és a motorban elköltött energia N d arányával:

h \u003d N w ּk / N d

Ahol Nak nek figyelembe veszi az EHG teljesítményének még ismeretlen növekedését a centrifugális erők és az elektromágneses tér hatására.

Az EHG kétségtelen előnye az autonóm használat lehetősége, amikor nincs szükség a hidrogén hosszú távú tárolására és szállítására.

EVG teszt eredményei

A mai napig az EVG két módosítását tesztelték sikeresen, amelyek megerősítették az elektrolízis folyamat kidolgozott modelljének érvényességét és a legyártott EVG modell teljesítményét.

A tesztek előtt az AVP-2 gázelemzővel ellenőrizték a hidrogén regisztrálásának lehetőségét, melynek érzékelője csak a gázban lévő hidrogén jelenlétére reagál. A Zn+H 2 SO 4 =H 2 +ZnSO 4 aktív kémiai reakció során felszabaduló hidrogént DS112 vákuumkompresszor segítségével egy 5 mm átmérőjű és 5 m hosszú vinil-klorid csövön keresztül juttattuk az AVP-2-be. A háttérleolvasások kezdeti szintjén V o =0,02 térfogatszázalék. Az AVP-2 a kémiai reakció megindulása után a hidrogén térfogattartalma V=0,15 térfogatszázalékra nőtt, ami megerősítette a gáz kimutatásának lehetőségét ilyen körülmények között.

A 2004. február 12-18-i tesztek során 60 °C-ra melegített (4 mol/l koncentrációjú) 60 °C-ra melegített kénsavoldatot öntöttünk a rotorházba, amely a rotort 40 °C-ra melegítette. A kísérleti vizsgálatok eredményei a következőket mutatták:

1. Az elektrolit (4 mol/l koncentrációjú) forgása során centrifugális erő hatására lehetőség nyílt a különböző molekulatömegű pozitív és negatív ionok szétválasztására és egymástól elválasztott területeken töltések kialakítására, ami a potenciálkülönbség megjelenése e területek között, amely elegendő az elektrolízis elindításához, amikor az áram zárva van egy külső elektromos áramkörben.

2. Miután az elektronok n=1000…1500 ford./perc forgórész fordulatszámmal leküzdötték a fém-elektrolit határfelületen lévő potenciálgát, megkezdődött a víz elektrolízis. 1500 ford./percnél az AVP-2 hidrogénanalizátor V = 6...8 térfogatszázalék hidrogén hozamot regisztrált. levegő elszívása mellett a környezetből.

3. Amikor a fordulatszámot 500 ford./percre csökkentették, az elektrolízis leállt, és a gázelemző leolvasott értékei visszaálltak a kezdeti értékekre V 0 =0,02…0,1 térfogat%; a fordulatszám 1500 fordulat/percig történő növelésével a hidrogén térfogati tartalma ismét V = 6 ... 8 térfogatszázalékra nőtt.

1500 ford./perc forgórész fordulatszámon a hidrogénhozam 20-szoros növekedését tapasztaltuk az elektrolit hőmérsékletének t=17 o-ról t=40 o C-ra való emelkedésével.

Következtetés

1. Javasolt, legyártott és sikeresen tesztelt telepítés az új javasolt vízbontási módszer érvényességének tesztelésére a centrifugális erők területén. A kénsavas elektrolit (4 mol/l koncentrációjú) centrifugális erők terében történő forgása során különböző molekulatömegű pozitív és negatív ionok szétválása következett be, és egymástól távol eső területeken töltések keletkeztek, amelyek potenciálkülönbség megjelenéséhez vezetett e területek között, amely elegendő ahhoz, hogy egy külső elektromos áramkörben rövidzárlati áram hatására meginduljon az elektrolízis. Az elektrolízis megindulását a rotor n=1000 ford./perc fordulatszámánál rögzítettük.
   1500 ford./percnél az AVP-2 hidrogéngáz analizátor 6...8 térfogatszázalékos hidrogén felszabadulását mutatta.
2. Elvégeztem a vízbomlás folyamatának elemzését. Kimutatták, hogy egy forgó elektrolitban egy centrifugális tér hatására elektromágneses tér keletkezhet, és elektromos áramforrás képződhet. Bizonyos forgórész-fordulatszámoknál (az elektrolit és az elektródák közötti potenciálgát leküzdése után) megkezdődik a víz elektrolízise. Megállapítást nyert, hogy a víz elektrolízise egy centrifugális generátorban olyan körülmények között megy végbe, amelyek jelentősen eltérnek a hagyományos elektrolizátorokban meglévő feltételektől:
   - a mozgási sebesség és a nyomás növekedése a forgó elektrolit sugara mentén (2 MPa-ig);
   - aktív hatás a forgó töltések által kiváltott elektromágneses mezők ionjainak mozgására;
   - hőenergia elnyelése a környezetből.
   Ez új lehetőségeket nyit meg az elektrolízis hatékonyságának növelésére.
3. Jelenleg a következő, hatékonyabb EHG modell kidolgozása zajlik, amely képes mérni a keletkező elektromos áram paramétereit, a kialakuló mágneses mezőt, szabályozni az elektrolízis folyamatában az áramerősséget, mérni a kilépő hidrogén térfogat-tartalmát, annak részleges nyomás, hőmérséklet és áramlási sebesség. Ezen adatok felhasználása, valamint a motor már mért elektromos teljesítménye és a forgórész fordulatszáma lehetővé teszi:
   - az EVG energiahatékonyságának meghatározása;
   - módszertan kidolgozása az ipari alkalmazások főbb paramétereinek kiszámítására;
   - felvázolja további javításának módjait;
   - a nagy nyomások, sebességek és elektromágneses terek elektrolízisre gyakorolt ​​hatásának kiderítése, ami még kevéssé tanulmányozott.
4. Egy ipari üzem felhasználható hidrogén-üzemanyag előállítására belső égésű motorok vagy más erőművi és termikus berendezések meghajtására, valamint oxigén előállítására a különböző iparágak technológiai szükségleteihez; robbanásveszélyes gáz beszerzése, például a gáz-plazma technológiához számos iparágban stb.
5. Az EHG kétségtelen előnye az autonóm használat lehetősége, amikor nincs szükség a hidrogén műszakilag bonyolult, hosszú távú tárolására és szállítására.
6. A vízből kellően olcsó hidrogén előállításának technológiája a hulladék alacsony minőségű hőenergia felhasználásával és a környezetbarát hulladék (ismét víz) kibocsátása az ezt követő égetés során megvalósíthatatlan álomnak tűnt, de az EVG gyakorlatba való bevezetésével ez valósággá válik. .
7. A találmány 2004. február 20-án a 2224051 számú SZABADALMI SZÁMÚ SZABADALMI SZÁMÚ.
8. Jelenleg az anód és a katód, valamint az elektrolit bevonatának szabadalmaztatása folyik, amely több tucatszorosára növeli az elektrolízis termelékenységét.

A felhasznált források listája

1. Frish S.E., Timoreva A.I. Általános fizika tanfolyam, 2. kötet, M.-L., 1952, 616 p.
2. Krasznov K.S., Vorobjov N.K., Godnyev I.N. stb Fizikai kémia. Elektrokémia. Kémiai kinetika és katalízis, M., Higher School, 2001, 219 p.
3. Shpilrain E.E., Malyshenko S.P., Kuleshov G.G. Bevezetés a hidrogénenergiába, 1984.10.
4. Putyincev N.M. A jég, az édesvíz és a tengervíz fizikai tulajdonságai, Doktori disszertáció, Murmanszk, 1995,
5. Kanarev F.M. A víz új energiaforrás, Krasznodar, 2000, 155s,
6. Zatsepin G.N. A víz tulajdonságai és szerkezete, 1974, 167 s,
7. Yavorsky B.M., Detlaf A.A. Fizika kézikönyve, M., Nauka, 1971, 939 p.
8. A nem hagyományos hidrogéntermelés gazdaságtana. Az Elektrokémiai Rendszerek és Hidrogénkutatási Központ, 2002, Mérnök, tamh, edutces/ceshr/center.
9. Hordozható multifunkcionális hidrogénelemző AVP-2, Alpha BASSENS cég, Biofizikai Tanszék, Moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet, Moszkva, 2003.

Megjelenés dátuma: Olvasva: 60389 alkalommal Bővebben erről a témáról