Eksperimentāli tika atklāts un pētīts jauns "auksto" augstsprieguma elektrodūmu iztvaikošanas un šķidrumu zemu izmaksu augstsprieguma disociācijas efekts, uz kura pamata autors ierosināja un patentēja jaunu ļoti efektīvu zemu izmaksu tehnoloģiju degvielas iegūšanai. gāze no dažiem ūdens šķīdumiem, kuru pamatā ir augstsprieguma kapilāru elektrosdūmi.

IEVADS

Šis raksts ir par jaunu daudzsološu ūdeņraža enerģijas zinātnes un tehnikas virzienu. Tā informē, ka Krievijā atklāts un eksperimentāli pārbaudīts jauns intensīvas "aukstās" iztvaikošanas un šķidrumu un ūdens šķīdumu disociācijas deggāzēs elektrofizikālais efekts bez elektroenerģijas patēriņa - augstsprieguma kapilārā elektroosmoze. Ir sniegti spilgti piemēri šīs svarīgās ietekmes izpausmei dzīvajā dabā. Atvērtais efekts ir fiziskais pamats daudzām jaunām "izrāviena" tehnoloģijām ūdeņraža enerģētikā un rūpnieciskajā elektroķīmijā. Uz tās bāzes autors ir izstrādājis, patentējis un aktīvi pēta jaunu augstas veiktspējas un energoefektīvu tehnoloģiju degošu deggāzu un ūdeņraža iegūšanai no ūdens, dažādiem ūdens šķīdumiem un ūdens-organiskajiem savienojumiem. Rakstā tiek atklāta to fiziskā būtība un praktiskā ieviešanas tehnika, sniegts jaunu gāzes ģeneratoru perspektīvu tehniski ekonomisks novērtējums. Rakstā sniegta arī ūdeņraža enerģijas un tās atsevišķu tehnoloģiju galveno problēmu analīze.

Īsumā par kapilārās elektroosmozes atklāšanas vēsturi un šķidrumu disociāciju gāzēs un jaunas tehnoloģijas izstrādi.Ietekmes atklāšanu veicu es 1985.gadā Eksperimenti un eksperimenti par kapilāru elektroosmotisko "auksto" iztvaikošanu un sadalīšanos šķidrumu ar deggāzes ražošanu bez elektroenerģijas patēriņa es veicu laika posmā no 1986. līdz 96. gadiem. Pirmo reizi par dabisko ūdens "aukstās" iztvaikošanas procesu augos es rakstīju 1988. gadā rakstu " Augi - dabīgie elektriskie sūkņi" /1/. Par jaunu ļoti efektīvu tehnoloģiju kurināmo gāzu iegūšanai no šķidrumiem un ūdeņraža iegūšanai no ūdens, pamatojoties uz šo efektu, ziņoju 1997. gadā savā rakstā “Jauna elektriskās ugunsdzēsības tehnoloģija” (sadaļa “Vai ir iespējams sadedzināt ūdeni”) /2/. Raksts ir nodrošināts ar daudzām ilustrācijām (1.-4. att.) ar grafikiem, eksperimentālo iekārtu blokshēmām, atklājot galvenos konstrukcijas elementus un elektroservisa ierīces (avotus). elektriskais lauks) manis piedāvātie deggāzes kapilārie elektroosmotiskie ģeneratori. Ierīces ir oriģinālie šķidrumu pārveidotāji deggāzēs. Tie ir attēloti 1.-3. attēlā vienkāršotā veidā, pietiekami detalizēti, lai izskaidrotu jaunās degvielas gāzes ražošanas no šķidrumiem tehnoloģijas būtību.

Tālāk ir sniegts ilustrāciju saraksts un īsi to skaidrojumi. Uz att. 1 parādīts vienkāršākais eksperimentālais uzstādījums "aukstai" gazifikācijai un šķidrumu disociācijai ar to pārvēršanu deggāzē ar viena elektriskā lauka palīdzību. 2. attēlā parādīts vienkāršākais eksperimentālais uzstādījums šķidrumu "aukstai" gazifikācijai un disociācijai ar diviem elektriskā lauka avotiem (nemainīgas zīmes elektriskais lauks jebkura šķidruma "aukstai" iztvaicēšanai ar elektroosmozi un otrs impulsa (mainīgs) lauks sasmalcināšanai. iztvaicētā šķidruma molekulas un tā pārvēršana degvielā 3. att. parādīta vienkāršota kombinētās ierīces blokshēma, kas atšķirībā no ierīcēm (1., 2. att.) nodrošina arī papildus iztvaicētā šķidruma elektroaktivāciju.sūknis-iztvaicētājs šķidrumu (degošās gāzes ģenerators) uz ierīču galvenajiem parametriem.Tas jo īpaši parāda saistību starp ierīces veiktspēju elektriskā lauka intensitātē un kapilārā iztvaicētās virsmas laukumu. skaitļi un pašu ierīču elementu dekodēšana ir dota to parakstos.Apraksts Ierīču elementu kopsakarības un ierīču darbība dinamikā ir norādītas zemāk tekstā attiecīgajās raksta sadaļās.

ŪDEŅRAŽA ENERĢIJAS PROBLĒMAS UN PROBLĒMAS

Efektīva ūdeņraža ražošana no ūdens ir vilinošs vecs civilizācijas sapnis. Tā kā uz planētas ir daudz ūdens, un ūdeņraža enerģija sola cilvēcei “tīru” enerģiju no ūdens neierobežotā daudzumā. Turklāt pats ūdeņraža sadegšanas process skābekļa vidē, kas iegūts no ūdens, nodrošina ideālu sadegšanu siltumspējas un tīrības ziņā.

Tāpēc ļoti efektīvas tehnoloģijas radīšana un rūpnieciska attīstība ūdens, kas sadalās H2 un O2 elektrolīzē, jau sen ir bijis viens no neatliekamiem un prioritāriem enerģētikas, ekoloģijas un transporta uzdevumiem. Vēl nospiežot un faktiskā problēma enerģētika ir cieto un šķidro ogļūdeņražu kurināmā gazifikācija, konkrētāk, zema enerģijas patēriņa tehnoloģiju izveide un ieviešana degošu deggāzu ražošanai no jebkuriem ogļūdeņražiem, tostarp organiskajiem atkritumiem. Tomēr, neskatoties uz enerģijas atbilstību un vienkāršību vides jautājumi civilizācijas, tās vēl nav efektīvi atrisinātas. Tātad, kādi ir zināmo ūdeņraža enerģijas tehnoloģiju lielā enerģijas patēriņa un zemās produktivitātes iemesli? Vairāk par to zemāk.

ĪSA SALĪDZINĀJĀ ANALĪZE ŪDEŅRAŽA DEGVIELAS ENERĢIJAS STĀVOKLIS UN ATTĪSTĪBAS

Izgudrojuma prioritāte ūdeņraža iegūšanai no ūdens ar ūdens elektrolīzi pieder krievu zinātniekam Lačinovam D.A. (1888). Esmu pārskatījis simtiem rakstu un patentu šajā zinātnes un tehnikas virzienā. Ir dažādas metodes ūdeņraža iegūšanai ūdens sadalīšanās laikā: termiskā, elektrolītiskā, katalītiskā, termoķīmiskā, termogravitācijas, elektroimpulsa un citas /3-12/. No enerģijas patēriņa viedokļa energoietilpīgākā metode ir termiskā metode /3/, bet vismazāk energoietilpīgā ir amerikāņa Stenlija Meijera elektriskā impulsa metode /6/. Meiera tehnoloģija /6/ balstās uz diskrētas elektrolīzes metodi ūdens sadalīšanai ar augstsprieguma elektriskiem impulsiem pie ūdens molekulu vibrāciju rezonanses frekvencēm (Meijera elektriskā šūna). Tas, manuprāt, ir progresīvākais un perspektīvākais gan pielietoto fizisko efektu, gan enerģijas patēriņa ziņā, tomēr tā produktivitāte joprojām ir zema un to ierobežo nepieciešamība pārvarēt starp. molekulārās saitesšķidrumi un mehānisma trūkums radītās deggāzes noņemšanai no šķidrās elektrolīzes darba zonas.

Secinājums: Visas šīs un citas labi zināmās metodes un ierīces ūdeņraža un citu deggāzu ražošanai joprojām ir neefektīvas, jo trūkst patiešām ļoti efektīvas tehnoloģijas šķidro molekulu iztvaicēšanai un sadalīšanai. Vairāk par to nākamajā sadaļā.

AUGSTAS ENERĢIJAS INTENSITĀTES UN ZEMAS PRODUKCITĀTES CĒLOŅU ANALĪZE ZINĀMĀM TEHNOLOĢIJĀM DEGVIELAS GĀZES IEGŪŠANAI NO ŪDENS

Kurināmā gāzu iegūšana no šķidrumiem ar minimālu enerģijas patēriņu ir ļoti sarežģīts zinātniski tehnisks uzdevums. Ievērojamas enerģijas izmaksas, iegūstot deggāzi no ūdens zināmās tehnoloģijās, tiek tērētas ūdens starpmolekulāro saišu pārvarēšanai tā šķidrā agregācijas stāvoklī. Jo ūdens ir ļoti sarežģīta struktūra un sastāvs. Turklāt paradoksāli ir tas, ka, neskatoties uz tā pārsteidzošo izplatību dabā, ūdens un tā savienojumu struktūra un īpašības daudzos aspektos vēl nav pētītas /14/.

Struktūru un savienojumu starpmolekulāro saišu sastāvs un latentā enerģija šķidrumos.

Pat parasta krāna ūdens fizikāli ķīmiskais sastāvs ir diezgan sarežģīts, jo ūdens satur daudzas starpmolekulāras saites, ķēdes un citas ūdens molekulu struktūras. Jo īpaši parastajā krāna ūdenī ir dažādas īpaši savienotu un orientētu ūdens molekulu ķēdes ar piemaisījumu joniem (kopu veidojumiem), tā dažādiem koloidālajiem savienojumiem un izotopiem, minerālvielām, kā arī daudzām izšķīdušām gāzēm un piemaisījumiem /14/.

Problēmu un enerģijas izmaksu skaidrojums ūdens "karstā" iztvaicēšanai ar zināmām tehnoloģijām.

Tāpēc zināmajās ūdens sadalīšanas ūdeņražā un skābeklī metodēs ir nepieciešams tērēt daudz elektrības, lai vājinātu un pilnībā pārtrauktu ūdens starpmolekulārās un pēc tam molekulārās saites. Lai samazinātu enerģijas izmaksas ūdens elektroķīmiskajai sadalīšanai, bieži tiek izmantota papildu termiskā sildīšana (līdz pat tvaika veidošanai), kā arī papildu elektrolītu ievadīšana, piemēram, vāji sārmu un skābju šķīdumi. Tomēr šie labi zināmie uzlabojumi joprojām neļauj būtiski pastiprināt šķidrumu disociācijas procesu (jo īpaši ūdens sadalīšanos) no tā šķidrā agregācijas stāvokļa. Zināmo termiskās iztvaikošanas tehnoloģiju izmantošana ir saistīta ar milzīgiem siltumenerģijas izdevumiem. Un dārgu katalizatoru izmantošana ūdeņraža iegūšanas procesā no ūdens šķīdumiem, lai šo procesu pastiprinātu, ir ļoti dārga un neefektīva. Galvenais iemesls lielajam enerģijas patēriņam, izmantojot tradicionālās šķidrumu disociācijas tehnoloģijas, tagad ir skaidrs, tie tiek tērēti šķidrumu starpmolekulāro saišu pārraušanai.

S. Meijera kritika par progresīvāko elektrotehnoloģiju ūdeņraža iegūšanai no ūdens /6/

Neapšaubāmi, Stenlija Maijera elektroūdeņraža tehnoloģija ir ekonomiskākā no zināmajām un progresīvākā darba fizikas ziņā. Bet viņa slavenā elektriskā šūna /6/ ir arī neefektīva, jo galu galā tajā nav mehānisma efektīvai gāzes molekulu noņemšanai no elektrodiem. Turklāt šis ūdens disociācijas process Mayer metodē tiek palēnināts tādēļ, ka ūdens molekulu elektrostatiskās atdalīšanas laikā no paša šķidruma ir jātērē laiks un enerģija, lai pārvarētu starpmolekulāro saišu milzīgo latento potenciālo enerģiju un ūdens un citu šķidrumu struktūras.

ANALĪZES KOPSAVILKUMS

Līdz ar to ir pilnīgi skaidrs, ka bez jaunas oriģinālas pieejas šķidrumu disociācijas un pārvēršanās deggāzēs problēmai zinātnieki un tehnologi nevar atrisināt šo gāzu veidošanās intensifikācijas problēmu. Citu labi zināmu tehnoloģiju faktiskā ieviešana praksē joprojām “slīd”, jo tās visas patērē daudz vairāk enerģijas nekā Mayer tehnoloģija. Un tāpēc praksē neefektīvi.

ŪDEŅRAŽA ENERĢIJAS CENTRĀLĀS PROBLĒMAS ĪSS FORMULUMS

Centrālā zinātniski tehniskiŪdeņraža enerģijas problēma, manuprāt, ir tieši neatrisinātā un nepieciešamība atrast un ieviest praksē jaunu tehnoloģiju ūdeņraža un kurināmā ražošanas procesa daudzkārtējai intensifikācijai no jebkuriem ūdens šķīdumiem un emulsijām ar asu vienlaicīgi. enerģijas izmaksu samazināšana. Šķidrumu sadalīšanas procesu krasa intensifikācija, samazinoties enerģijas patēriņam zināmajās tehnoloģijās, principā joprojām nav iespējama, jo vēl nesen galvenā problēma ūdens šķīdumu efektīvai iztvaicēšanai bez siltumenerģijas un elektroenerģijas piegādes nebija atrisināta. Galvenais veids, kā uzlabot ūdeņraža tehnoloģijas, ir skaidrs. Ir jāiemācās efektīvi iztvaikot un gazificēt šķidrumus. Un pēc iespējas intensīvāk un ar mazāko enerģijas patēriņu.

JAUNĀS TEHNOLOĢIJAS IEVIEŠANAS METODOLOĢIJA UN ĪPAŠĪBAS

Kāpēc tvaicē labāk par ledu ražot ūdeņradi no ūdens? Jo ūdens molekulas tajā pārvietojas daudz brīvāk nekā ūdens šķīdumos.

a) Šķidrumu agregācijas stāvokļa izmaiņas.

Acīmredzot ūdens tvaiku starpmolekulārās saites ir vājākas nekā ūdens šķidruma veidā un vēl jo vairāk ūdens ledus veidā. Ūdens gāzveida stāvoklis vēl vairāk atvieglo elektriskā lauka darbu pie turpmākās pašu ūdens molekulu sadalīšanas H2 un O2. Tāpēc metodes, kā efektīvi pārveidot ūdens agregācijas stāvokli ūdens gāzē (tvaiks, migla), ir daudzsološs galvenais elektroūdeņraža enerģijas attīstības ceļš. Jo, pārnesot ūdens šķidro fāzi gāzveida fāzē, tiek panākta vājināšanās un (vai) pilnīgs pārrāvums un starpmolekulārā klastera un citas saites un struktūras, kas pastāv ūdens šķidruma iekšpusē.

b) Elektriskais ūdens sildītājs - ūdeņraža enerģijas anahronisms jeb atkal par enerģijas paradoksiem šķidrumu iztvaikošanas laikā.

Bet ne viss ir tik vienkārši. Ar ūdens pāreju gāzveida stāvoklī. Bet kā ar nepieciešamo enerģiju, kas nepieciešama ūdens iztvaicēšanai. Klasiskā tā intensīvās iztvaikošanas metode ir ūdens termiskā sildīšana. Bet tas ir arī ļoti energoietilpīgs. No skolas sola mums mācīja, ka ūdens iztvaikošanas process un pat tā viršana prasa ļoti ievērojamu siltumenerģijas daudzumu. Informācija par nepieciešamo enerģijas daudzumu 1m³ ūdens iztvaicēšanai ir pieejama jebkurā fiziskajā uzziņu grāmatā. Tas ir daudzi kilodžouli siltumenerģijas. Vai arī daudzas kilovatstundas elektrības, ja iztvaikošanu veic, sildot ūdeni no elektriskās strāvas. Kur ir izeja no enerģijas strupceļa?

ŪDENS UN ŪDENS ŠĶĪDUMU KAPILĀRĀ ELEKTROOSMOZE "AUKSTAI IZVAIKOŠANAI" UN ŠĶIDRUMU IZDALĪŠANĀS DEGGĀZĒS (jauna efekta un tā izpausmes dabā apraksts)

Ilgi meklēju šādus jaunus fizikālus efektus un zemu izmaksu metodes šķidrumu iztvaicēšanai un disociācijai, daudz eksperimentēju un tomēr atradu veidu, kā efektīvi "aukstā" iztvaicēšana un ūdens disociācija degošā gāzē. Šo apbrīnojamo skaistuma un pilnības efektu man ieteica pati Daba.

Daba ir mūsu gudrā skolotāja. Paradoksāli, bet izrādās, ka savvaļas dabā jau sen pastāv neatkarīgi no mums, efektīva metode elektrokapilārā sūknēšana un šķidruma "aukstā" iztvaicēšana ar tā pāreju gāzveida stāvoklī bez siltumenerģijas un elektrības piegādes. Un šis dabiskais efekts tiek realizēts, iedarbojoties uz zemes zīmes konstanta elektriskā lauka uz šķidrumu (ūdeni), kas atrodas kapilāros, proti, izmantojot kapilāro elektroosmozi.

Augi ir dabiski, enerģētiski perfekti, elektrostatiskie un jonu sūkņi-ūdens šķīdumu iztvaicētāji.sāka neatlaidīgi meklēt savu līdzību un šīs parādības izpausmes Dzīvajā dabā. Galu galā Daba ir mūsu mūžīgā un gudrā Skolotāja. Un es to sākumā atradu augos!

a) Dabisko augu iztvaicētāja sūkņu paradokss un enerģijas pilnība.

Vienkāršots kvantitatīvās aplēses parādīt, ka dabīgā mitruma iztvaicētāja sūkņu darbības mehānisms augos un īpaši augstos kokos ir unikāls ar savu energoefektivitāti. Patiešām, tas jau ir zināms, un ir viegli aprēķināt, ka augsta koka dabiskais sūknis (ar vainaga augstumu aptuveni 40 m un stumbra diametru aptuveni 2 m) dienā sūknē un iztvaiko kubikmetrus mitruma. Turklāt bez siltuma un elektroenerģijas piegādes no ārpuses. Šāda dabīgā elektriskā ūdens iztvaicētāja sūkņa ekvivalentā enerģijas jauda šajā parastajā kokā, pēc analoģijas ar tradicionālajām ierīcēm, kuras mēs izmantojam līdzīgos nolūkos tehnoloģijā, sūkņiem un elektriskajiem ūdens iztvaicētāja sildītājiem viena un tā paša darba veikšanai, ir desmitiem kilovatu. Mums joprojām ir grūti pat saprast tik enerģētisku Dabas pilnību, un līdz šim mēs nevaram to uzreiz nokopēt. Un augi un koki iemācījās šo darbu efektīvi veikt pirms miljoniem gadu bez jebkādas elektroenerģijas piegādes un izšķērdēšanas, ko mēs izmantojam visur.

b) Dabiskā augu šķidruma iztvaicētāja sūkņa fizikas un enerģētikas apraksts.

Tātad, kā kokos un augos darbojas dabiskais ūdens sūknis-iztvaicētājs, un kāds ir tā enerģijas mehānisms? Izrādās, ka visi augi jau sen un prasmīgi ir izmantojuši šo manis atklāto kapilārās elektroosmozes efektu kā enerģijas mehānismu ūdens šķīdumu sūknēšanai, kas tos baro ar dabīgajiem jonu un elektrostatiskajiem kapilārajiem sūkņiem, lai bez jebkādiem pievadītiem ūdeni no saknēm uz vainagu. energoapgāde un bez cilvēka līdzdalības. Daba gudri izmanto Zemes elektriskā lauka potenciālo enerģiju. Turklāt augos un kokos, lai paceltu šķidrumu no saknēm uz lapām augu stumbros un sulu aukstā iztvaikošana caur kapilāriem augu iekšienē, dabiskās plānākās augu izcelsmes šķiedras-kapilāri, dabīgs ūdens šķīdums - vājš elektrolīts, dabiskais elektriskais potenciāls tiek izmantota planēta un planētas elektriskā lauka potenciālā enerģija. Vienlaikus ar auga augšanu (tā auguma pieaugumu) palielinās arī šī dabīgā sūkņa produktivitāte, jo palielinās dabisko elektrisko potenciālu starpība starp auga vainaga sakni un galotni.

c) Kāpēc eglītes skujas - lai ziemā strādā tās elektriskais sūknis.

Jūs teiksiet, ka barības vielu sulas pāriet uz ieaugušajām vietām, pateicoties normālai mitruma termiskai iztvaikošanai no lapām. Jā, šis process arī pastāv, bet tas nav galvenais. Bet pats pārsteidzošākais ir tas, ka daudzi skujkoki (priedes, egles, egles) ir sala izturīgi un aug pat ziemā. Fakts ir tāds, ka augos ar adatām līdzīgām lapām vai ērkšķiem (piemēram, priede, kaktusi utt.) elektrostatiskais iztvaicētāja sūknis darbojas jebkurā temperatūrā. vidi, jo adatas koncentrē dabiskā elektriskā potenciāla maksimālo intensitāti šo adatu galos. Tāpēc vienlaikus ar barības vielu ūdens šķīdumu elektrostatisko un jonu kustību caur to kapilāriem tie arī intensīvi sadalās un efektīvi izstaro (injicē, izšauj atmosfērā no šīm dabiskajām ierīcēm no to dabiskajiem adatveida dabīgajiem elektrodiem-mitruma molekulu ozonatoriem, veiksmīgi ūdens šķīdumu molekulu pārnešana gāzēs Tāpēc šo dabisko elektrostatisko un jonu ūdens nesasaldošo šķīdumu sūkņu darbs notiek gan sausumā, gan aukstumā.

d) Mani novērojumi un elektrofiziskie eksperimenti ar augiem.

Daudzus gadus veicot novērojumus par augiem to dabiskajā vidē un eksperimentējot ar augiem vidē, kas novietota mākslīgā elektriskā laukā, esmu vispusīgi izpētījis šo efektīvo dabiskā mitruma sūkņa un iztvaicētāja mehānismu. Tika atklātas arī dabisko sulu kustības intensitātes gar augu stumbru atkarības no elektriskā lauka parametriem un kapilāru un elektrodu veida. Augu augšana eksperimentos ievērojami palielinājās, vairākkārt palielinoties šim potenciālam, jo ​​produktivitāte tās dabiskā elektrostatiskā un jonu sūknis. Tālajā 1988. gadā savus novērojumus un eksperimentus ar augiem aprakstīju savā populārzinātniskajā rakstā “Augi ir dabiski jonu sūkņi” /1/.

e) Mēs mācāmies no augiem izveidot perfektu sūkņu - iztvaicētāju tehniku. Ir pilnīgi skaidrs, ka šī dabiskā enerģētikā perfektā tehnoloģija ir diezgan pielietojama tehnikā, kā šķidrumus pārvērst deggāzēs. Un es izveidoju šādas eksperimentālas šķidrumu holona elektrokapilārās iztvaicēšanas iekārtas (1.-3. att.) koku elektrisko sūkņu līdzībā.

ELEKTROKAPILLĀRĀ SŪKŅA-ŠĶIDRUMA IZTvaicētāja VIENKĀRŠĀKĀS EKSPERIMENTĀLĀS UZSTĀDĪŠANAS APRAKSTS

Vienkāršākā darbības iekārta augstsprieguma kapilārās elektroosmozes efekta eksperimentālai realizācijai ūdens molekulu "aukstai" iztvaicēšanai un disociācijai parādīta 1.att. Vienkāršākā ierīce (1. att.) piedāvātās deggāzes iegūšanas metodes ieviešanai sastāv no dielektriskā tvertnes 1, kurā ir ieliets šķidrums 2 (ūdens-degvielas emulsija vai parasts ūdens), piemēram, no smalki poraina kapilāra materiāla. šķiedru dakts 3, kas iegremdēts šajā šķidrumā un iepriekš tajā samitrināts, no augšējā iztvaicētāja 4, kapilāras iztvaikošanas virsmas veidā ar mainīgu laukumu necaurlaidīga sieta veidā (nav parādīts 1. attēlā). Šīs ierīces sastāvā ir arī augstsprieguma elektrodi 5, 5-1, kas elektriski savienoti ar konstantas zīmes elektriskā lauka 6 augstsprieguma regulēta avota pretējiem spailēm, viens no elektrodiem 5 ir izgatavots kā perforēta adatas plāksne, un ir novietota kustīgi virs iztvaicētāja 4, piemēram, paralēli tam pietiekamā attālumā, lai novērstu elektrisko pārrāvumu samitrinātā dakts 3, kas ir mehāniski savienots ar iztvaicētāju 4.

Cits augstsprieguma elektrods (5-1), kas pie ieejas ir elektriski savienots, piemēram, ar lauka avota 6 “+” spaili, ir mehāniski un elektriski savienots ar tā izeju ar porainā materiāla apakšējo galu, dakts 3, gandrīz tvertnes 1 apakšā. Lai nodrošinātu drošu elektrisko izolāciju, elektrodu no konteinera korpusa 1 aizsargā caurejošs elektriskais izolators 5-2. Ņemiet vērā, ka šī elektriskā lauka stipruma vektors tiek piegādāts daktam. 3 no bloka 6 ir vērsta pa dakts iztvaicētāja 3 asi. Ierīce ir papildināta arī ar saliekamo gāzes kolektoru 7. Būtībā ierīce, kas satur blokus 3, 4, 5, 6, ir kombinēta ierīce. elektroosmotiskais sūknis un šķidruma 2 elektrostatiskais iztvaicētājs no tvertnes 1. 6. bloks ļauj regulēt nemainīgas zīmes ("+", - ") elektriskā lauka stiprumu no 0 līdz 30 kV/cm. Elektrods 5 ir perforēts vai porains, lai radītais tvaiks varētu iziet caur sevi. Ierīce (1. att.) paredz arī tehnisko iespēju mainīt elektroda 5 attālumu un pozīciju attiecībā pret iztvaicētāja virsmu 4. Principā, lai radītu nepieciešamo elektriskā lauka intensitāti, elektriskā bloka 6 un vietā elektrods 5, var izmantot polimēru monoelektretus /13/. Šajā ierīces jaunākajā versijā ūdeņraža ģenerators tā elektrodi 5 un 5-1 ir izgatavoti monoelektretu formā ar pretējām elektriskām zīmēm. Tad šādu elektrodu ierīču 5 izmantošanas un novietošanas gadījumā, kā paskaidrots iepriekš, speciāls elektriskais bloks 6 vispār nav nepieciešams.

VIENKĀRŠĀ ELEKTROKAPILLĀRĀ SŪKŅA-IZTvaicētāja DARBĪBAS APRAKSTS (1. ATTĒLS)

Pirmie šķidrumu elektrokapilārās disociācijas eksperimenti tika veikti, kā šķidrumu izmantojot gan tīru ūdeni un tā dažādus šķīdumus, gan dažādu koncentrāciju ūdens-degvielas emulsijas. Un visos šajos gadījumos veiksmīgi tika iegūtas deggāzes. Tiesa, šīs gāzes pēc sastāva un siltumietilpības bija ļoti atšķirīgas.

Pirmo reizi vienkāršā ierīcē novēroju jaunu elektrofizikālo efektu, ko rada šķidruma "aukstā" iztvaikošana bez enerģijas patēriņa elektriskā lauka iedarbībā (1. att.)

a) Pirmās vienkāršās eksperimentālās iekārtas apraksts.

Eksperimentu veic šādi: vispirms traukā 1 ielej ūdens un degvielas maisījumu (emulsiju) 2, ar to iepriekš samitrina dakts 3 un porains iztvaicētājs 4. no kapilāru malām (dakts 3 -iztvaicētājs 4) elektriskā lauka avots ir savienots caur elektrodiem 5-1 un 5, un slāņveida perforētais elektrods 5 ir novietots virs iztvaicētāja 4 virsmas tādā attālumā, kas ir pietiekams, lai novērstu elektrisko pārrāvumu starp elektrodiem 5 un 5-1. .

b) Kā ierīce darbojas

Rezultātā gar dakts 3 un iztvaicētāja 4 kapilāriem gareniskā elektriskā lauka elektrostatisko spēku iedarbībā dipola polarizētās šķidruma molekulas virzījās no tvertnes uz pretējo elektroda 5 elektrisko potenciālu (elektroosmoze) , ar šiem lauka elektriskajiem spēkiem noraujas no iztvaicētāja 4 virsmas un pārvēršas par redzamu miglu, t.i. šķidrums pāriet citā agregācijas stāvoklī pie elektriskā lauka avota minimālā enerģijas patēriņa (6), un pa tiem sākas šī šķidruma elektroosmotiskā augšupeja. Iztvaicēto šķidruma molekulu atdalīšanas un sadursmes procesā ar gaisa un ozona molekulām, elektroniem jonizācijas zonā starp iztvaicētāju 4 un augšējo elektrodu 5, notiek daļēja disociācija, veidojoties degošai gāzei. Tālāk šī gāze caur gāzes kolektoru 7 nonāk, piemēram, transportlīdzekļa dzinēja sadegšanas kamerās.

C) Daži kvantitatīvo mērījumu rezultāti

Šīs degošās deggāzes sastāvā ir ūdeņraža molekulas (H2) -35%, skābekļa (O2) -35% ūdens molekulas - (20%) un atlikušie 10% ir citu gāzu piemaisījumu molekulas, organiskās molekulas degviela utt. Eksperimentāli ir pierādīts, ka tā tvaiku molekulu iztvaikošanas un disociācijas procesa intensitāte mainās atkarībā no elektroda 5 attāluma izmaiņām no iztvaicētāja 4, no iztvaikošanas un iztvaikošanas laukuma izmaiņām. iztvaicētājs, no šķidruma veida, dakts 3 un iztvaicētāja 4 kapilārā materiāla kvalitāte un elektriskā lauka parametri no avota 6 (spriegojums, jauda). Tika izmērīta deggāzes temperatūra un veidošanās intensitāte (plūsmas mērītājs). Un ierīces veiktspēja atkarībā no konstrukcijas parametriem. Uzkarsējot un mērot ūdens kontroles tilpumu šīs deggāzes noteikta tilpuma sadegšanas laikā, tika aprēķināta iegūtās gāzes siltumietilpība atkarībā no eksperimentālās iekārtas parametru izmaiņām.

MANAS PIRMĀS IESTATĪŠANAS EKSPERIMENTOS KONSTATĒTO PROCESU UN EFEKTU VIENKĀRŠOTS SKAIDROJUMS

Jau mani pirmie eksperimenti ar šo vienkāršāko iekārtu 1986. gadā parādīja, ka augstsprieguma elektroosmozes laikā no šķidruma (ūdens) kapilāros rodas “aukstā” ūdens migla (gāze) bez redzama enerģijas patēriņa, proti, izmantojot tikai potenciālo enerģiju. no elektriskā lauka. Šis secinājums ir acīmredzams, jo eksperimentu gaitā elektrība lauka avota patēriņš bija vienāds un bija vienāds ar avota tukšgaitas strāvu. Turklāt šī strāva nemaz nemainījās neatkarīgi no tā, vai šķidrums iztvaikoja vai nē. Bet manos eksperimentos par “aukstu” iztvaikošanu un ūdens un ūdens šķīdumu disociāciju deggāzēs, kas aprakstīti tālāk, nav nekāda brīnuma. Man tikko izdevās redzēt un saprast līdzīgu procesu, kas notiek pašā Dzīvajā dabā. Un to bija iespējams ļoti lietderīgi izmantot praksē efektīvai ūdens "aukstai" iztvaicēšanai un deggāzes ražošanai no tā.

Eksperimenti liecina, ka 10 minūtēs ar kapilārā cilindra diametru 10 cm kapilārā elektrosmoze iztvaikoja pietiekami lielu ūdens daudzumu (1 litrs) bez enerģijas patēriņa. Jo patērētā ievades elektriskā jauda (10 vati). Eksperimentos izmantotā elektriskā lauka avots - augstsprieguma sprieguma pārveidotājs (20 kV) ir nemainīgs no tā darbības režīma. Eksperimentāli noskaidrots, ka visa šī tīkla patērētā jauda, ​​kas ir niecīga salīdzinājumā ar šķidruma iztvaikošanas enerģiju, tika iztērēta tieši elektriskā lauka radīšanai. Un šī jauda nepalielinājās šķidruma kapilārās iztvaikošanas laikā jonu un polarizācijas sūkņu darbības dēļ. Tāpēc šķidruma aukstās iztvaikošanas efekts ir pārsteidzošs. Galu galā tas notiek bez redzamām enerģijas izmaksām!

Dažkārt bija redzama ūdens gāzes (tvaika) strūkla, it īpaši procesa sākumā. Viņa ar paātrinājumu atrāvās no kapilāru malas. Šķidruma kustība un iztvaikošana, manuprāt, ir izskaidrojama tieši ar to, ka kapilārā elektriskā lauka ietekmē milzīgi elektrostatiskie spēki un milzīgs elektroosmotiskais spiediens uz polarizētā ūdens (šķidruma) kolonnas katrs kapilārs, kas ir šķīduma virzītājspēks caur kapilāriem.

Eksperimenti pierāda, ka katrā no kapilāriem ar šķidrumu elektriskā lauka ietekmē darbojas jaudīgs bezstrāvas elektrostatiskais un vienlaikus jonu sūknis, kas kolonnas kapilārā paceļ lauka polarizētu un daļēji jonizētu kolonnu. šķidruma (ūdens) mikronu diametrā no viena elektriskā lauka potenciāla, kas tiek pielietots pašam šķidrumam, un kapilāra apakšējā galā līdz pretējam elektriskajam potenciālam, kas novietots ar atstarpi attiecībā pret šī kapilāra pretējo galu. Rezultātā šāds elektrostatiskais jonu sūknis intensīvi sarauj ūdens starpmolekulārās saites, ar spiedienu aktīvi pārvieto polarizētās ūdens molekulas un to radikāļus pa kapilāru un pēc tam šīs molekulas kopā ar ūdens molekulu elektriski lādētajiem radikāļiem injicē ārpus kapilāra. uz pretēju elektriskā lauka potenciālu. Eksperimenti liecina, ka vienlaikus ar molekulu ievadīšanu no kapilāriem notiek arī ūdens molekulu daļēja disociācija (plīsums). Un jo vairāk, jo lielāks ir elektriskā lauka stiprums. Visos šajos sarežģītajos un vienlaikus notiekošajos šķidruma kapilārās elektroosmozes procesos tiek izmantota elektriskā lauka potenciālā enerģija.

Tā kā šāds šķidruma pārvēršanās process ūdens miglā un ūdens gāzē notiek pēc analoģijas ar augiem, bez enerģijas piegādes, un to nepavada ūdens un ūdens gāzes sildīšana. Tāpēc es šo dabisko un pēc tam tehnisko šķidrumu elektroosmozes procesu nosaucu par "auksto" iztvaikošanu. Eksperimentos ūdens šķidruma pārvēršanās aukstā gāzveida fāzē (miglā) notiek ātri un bez redzama enerģijas patēriņa. Tajā pašā laikā, izejot no kapilāriem, gāzveida ūdens molekulas elektriskā lauka elektrostatiskie spēki tiek saplēstas H2 un O2. Tā kā šis šķidrā ūdens fāzu pārejas process ūdens miglā (gāzē) un ūdens molekulu disociācija eksperimentā notiek bez redzamiem enerģijas (siltuma un triviālās elektrības) izdevumiem, iespējams, ka tiek patērēta elektriskā lauka potenciālā enerģija. kādā veidā.

SADAĻAS KOPSAVILKUMS

Neskatoties uz to, ka šī procesa enerģija joprojām nav pilnībā skaidra, joprojām ir diezgan skaidrs, ka ūdens "auksto iztvaikošanu" un disociāciju veic elektriskā lauka potenciālā enerģija. Precīzāk, redzamo ūdens iztvaikošanas un sadalīšanās procesu H2 un O2 kapilārās elektroosmozes laikā veic tieši šī spēcīgā elektriskā lauka spēcīgie elektrostatiskie Kulona spēki. Principā šāds neparasts elektroosmotiskais sūknis-iztvaicētājs-šķidrumu molekulu sadalītājs ir otrā veida mūžīgās kustības mašīnas piemērs. Tādējādi ūdens šķidruma augstsprieguma kapilārā elektroosmoze, izmantojot elektriskā lauka potenciālo enerģiju, nodrošina patiešām intensīvu un enerģiju taupošu ūdens molekulu iztvaikošanu un sadalīšanos deggāzē (H2, O2, H2O).

ŠĶIDRUMU KAPILĀRĀS ELEKTROSMOZES FIZISKĀ BŪTĪBA

Līdz šim viņa teorija vēl nav izstrādāta, bet ir tikai sākuma stadijā. Un autors cer, ka šī publikācija piesaistīs teorētiķu un praktiķu uzmanību un palīdzēs radīt spēcīgu radošā komanda līdzīgi domājoši cilvēki. Bet jau tagad ir skaidrs, ka, neskatoties uz pašas tehnoloģijas tehniskās ieviešanas relatīvo vienkāršību, šī efekta realizācijas procesu reālā fizika un enerģētika joprojām ir ļoti sarežģīta un vēl nav pilnībā izprasta. Mēs atzīmējam to galvenās raksturīgās īpašības:

A) Vairāku elektrofizikālo procesu vienlaicīga norise šķidrumos elektrokapilārā

Tā kā kapilārās elektrosmotiskās iztvaikošanas un šķidrumu disociācijas laikā vienlaicīgi un pārmaiņus notiek daudzi dažādi elektroķīmiski, elektrofiziski, elektromehāniski un citi procesi, īpaši, ja ūdens šķīdums pārvietojas pa molekulu kapilāru injekciju no kapilāra malas elektriskā lauka virzienā. .

B) šķidruma "aukstās" iztvaikošanas enerģijas fenomens

Vienkārši sakot, jaunā efekta un jaunās tehnoloģijas fiziskā būtība ir elektriskā lauka potenciālās enerģijas pārvēršana šķidruma molekulu un struktūru kustības kinētiskajā enerģijā pa kapilāru un ārpus tā. Tajā pašā laikā šķidruma iztvaikošanas un disociācijas procesā elektriskā strāva vispār netiek patērēta, jo kaut kādā nesaprotamā veidā tiek patērēta elektriskā lauka potenciālā enerģija. Tas ir elektriskais lauks kapilārā elektroosmozē, kas izraisa un uztur šķidruma rašanos un vienlaicīgu plūsmu, pārveidojot tā frakcijas un agregāti stāvokļi daudzu noderīgu efektu ierīce, kas vienlaikus pārvērš molekulārās struktūras un šķidrās molekulas degošā gāzē. Proti: augstsprieguma kapilārā elektroosmoze vienlaikus nodrošina spēcīgu ūdens molekulu un to struktūru polarizāciju ar vienlaicīgu ūdens starpmolekulāro saišu daļēju pārraušanu elektrificētā kapilārā, polarizēto ūdens molekulu un kopu sadrumstalotību lādētos radikāļos pašā kapilārā, izmantojot potenciālu. elektriskā lauka enerģija. Viena un tā pati lauka potenciālā enerģija intensīvi iedarbina veidošanās un kustības mehānismus pa kapilāriem, kas sarindoti "rindās", kas elektriski savienoti kopā polarizētu ūdens molekulu ķēdēs un to veidojumos (elektrostatiskais sūknis), jonu sūkņa darbību ar radīšanu. milzīgs elektroosmotiskais spiediens uz šķidruma kolonnu, lai paātrinātu kustību pa kapilāru un galīgo nepilnīgu molekulu un šķidruma (ūdens) kopu injicēšanu no kapilāra, kas jau ir daļēji sadalīti laukā (sadalīti radikāļos). Tāpēc pat visvienkāršākās kapilārās elektroosmozes ierīces izejā jau tiek iegūta degoša gāze (precīzāk, gāzu H2, O2 un H2O maisījums).

C) Maiņstrāvas elektriskā lauka darbības pielietojums un iezīmes

Bet pilnīgākai ūdens molekulu disociācijai deggāzē ir nepieciešams piespiest izdzīvojušās ūdens molekulas savstarpēji sadurties un sadalīties H2 un O2 molekulās papildu šķērsvirziena mainīgajā laukā (2. att.). Tāpēc, lai palielinātu ūdens (jebkura organiskā šķidruma) iztvaikošanas un disociācijas procesa pastiprināšanos deggāzē, labāk izmantot divus elektriskā lauka avotus (2. att.). Tajos ūdens (šķidruma) iztvaicēšanai un deggāzes ražošanai atsevišķi tiek izmantota spēcīga elektriskā lauka (ar stiprumu vismaz 1 kV / cm) potenciālā enerģija: pirmkārt, pirmais elektriskais lauks ir izmanto, lai pārvietotu molekulas, kas veido šķidrumu no mazkustīga šķidruma stāvokļa ar elektroosmozi caur kapilāriem gāzveida stāvoklī (tiek iegūta auksta gāze) no šķidruma ar daļēju ūdens molekulu sadalīšanu, un pēc tam, otrajā posmā, enerģijas tiek izmantots otrais elektriskais lauks, precīzāk, jaudīgi elektrostatiskie spēki tiek izmantoti, lai pastiprinātu elektrificētu ūdens molekulu "sadursmes-atgrūšanas" svārstību rezonanses procesu ūdens gāzes veidā savā starpā, lai pilnībā plīst šķidruma molekulas un veidotos degošas vielas. gāzes molekulas.

D) Šķidrumu disociācijas procesu vadāmība jaunajā tehnoloģijā

Ūdens miglas veidošanās intensitātes regulēšana (aukstās iztvaikošanas intensitāte) tiek panākta, mainot elektriskā lauka parametrus, kas virzīts gar kapilāro iztvaicētāju un (vai) mainot attālumu starp kapilārā materiāla ārējo virsmu un paātrinājuma elektrodu, kas rada elektrisko lauku kapilāros. Ūdeņraža ražošanas regulēšana no ūdens tiek veikta, mainot (regulējot) elektriskā lauka lielumu un formu, kapilāru laukumu un diametru, mainot ūdens sastāvu un īpašības. Šie nosacījumi šķidruma optimālai disociācijai ir atšķirīgi atkarībā no šķidruma veida, kapilāru īpašībām un lauka parametriem, un tos nosaka konkrētā šķidruma disociācijas procesa nepieciešamā produktivitāte. Eksperimenti liecina, ka visefektīvākā H2 ražošana no ūdens tiek sasniegta, ja elektroosmozes ceļā iegūtās ūdens miglas molekulas tiek sadalītas ar otru elektrisko lauku, kura racionālie parametri izvēlēti galvenokārt eksperimentāli. Jo īpaši izrādījās, ka ir lietderīgi iegūt galīgo ūdens miglas molekulu sadalīšanu precīzi ar impulsa zīmes nemainīgu elektrisko lauku ar lauka vektoru, kas ir perpendikulārs pirmā ūdens elektroosmozē izmantotā lauka vektoram. Elektrisko lauku ietekmi uz šķidrumu tā pārveidošanas procesā miglā un tālāk šķidruma molekulu sadalīšanas procesā var veikt vienlaikus vai pārmaiņus.

SADAĻAS KOPSAVILKUMS

Pateicoties šiem aprakstītajiem mehānismiem, ar kombinētu elektroosmozi un divu elektrisko lauku iedarbību uz šķidrumu (ūdeni) kapilārā, ir iespējams sasniegt maksimālu degošās gāzes iegūšanas procesa produktivitāti un praktiski novērst elektroenerģijas un siltumenerģijas izmaksas. iegūstot šo gāzi no ūdens no jebkuriem ūdens-degvielas šķidrumiem. Šī tehnoloģija principā ir piemērojama deggāzes ražošanai no jebkura šķidrā kurināmā vai tā ūdens emulsijām.

Citi vispārīgi jauno tehnoloģiju ieviešanas aspekti, kas ir noderīgi tās ieviešanā.

a) Ūdens (šķidruma) iepriekšēja aktivizēšana

Lai palielinātu deggāzes ražošanas intensitāti, ieteicams vispirms aktivizēt šķidrumu (ūdeni) (priekšsildīšana, tā iepriekšēja sadalīšana skābās un sārmainās frakcijās, elektrizācija un polarizācija utt.). Iepriekšēja ūdens (un jebkuras ūdens emulsijas) elektroaktivācija ar tā atdalīšanu skābās un sārmainās frakcijās tiek veikta ar daļēju elektrolīzi, izmantojot papildu elektrodus, kas ievietoti īpašās puscaurlaidīgās diafragmās to turpmākai atsevišķai iztvaicēšanai (3. att.).

Sākotnēji ķīmiski neitrāla ūdens provizoriskas atdalīšanas gadījumā ķīmiski aktīvās (skābās un sārmainās) frakcijās, degošas gāzes iegūšanas no ūdens tehnoloģijas ieviešana kļūst iespējama pat mīnuss temperatūrā (līdz -30 grādiem pēc Celsija), kas. ir ļoti svarīga un noderīga ziemā transportlīdzekļiem. Jo šāds "frakcionēts" elektroaktivēts ūdens salnu laikā nemaz nesasalst. Tas nozīmē, ka rūpnīca ūdeņraža ražošanai no šāda aktivēta ūdens varēs darboties arī zem nulles apkārtējās vides temperatūrā un salnā.

b) Elektriskā lauka avoti

Šīs tehnoloģijas ieviešanai kā elektriskā lauka avotu var izmantot dažādas ierīces. Piemēram, tādi kā labi zināmie magnētiskie-elektroniskie augstsprieguma līdzstrāvas un impulsu sprieguma pārveidotāji, elektrostatiskie ģeneratori, dažādi sprieguma pavairotāji, iepriekš uzlādēti augstsprieguma kondensatori, kā arī parasti pilnīgi bezstrāvas elektriskā lauka avoti - dielektriskie monoelektrīti.

c) saražoto gāzu adsorbcija

Ūdeņradi un skābekli degošās gāzes ražošanas procesā var uzkrāt atsevišķi vienu no otra, ievietojot degošās gāzes plūsmā īpašus adsorbentus. Šo metodi ir pilnīgi iespējams izmantot jebkuras ūdens un degvielas emulsijas disociācijai.

d) Deggāzes iegūšana ar elektroosmozi no organiskiem šķidriem atkritumiem

Šī tehnoloģija ļauj efektīvi izmantot jebkurus šķidros organiskos šķīdumus (piemēram, šķidros cilvēku un dzīvnieku atkritumus) kā izejvielu deggāzes ģenerēšanai. Lai cik paradoksāli izklausītos šī ideja, bet organisko risinājumu izmantošana deggāzes, it īpaši no šķidrām fekālijām, ražošanai no enerģijas patēriņa un ekoloģijas viedokļa ir vēl izdevīgāka un vienkāršāka nekā tīra ūdens disociācija, kas ir tehniski daudz grūtāk sadalās molekulās.

Turklāt šāda poligonā iegūta hibrīda deggāze ir mazāk sprādzienbīstama. Tāpēc būtībā šis jauna tehnoloģijaļauj efektīvi pārvērst jebkurus organiskos šķidrumus (tostarp šķidros atkritumus) lietderīgā deggāzē. Tādējādi pašreizējā tehnoloģija ir efektīvi izmantojama arī šķidro organisko atkritumu lietderīgai apstrādei un apglabāšanai.

CITI TEHNISKIE RISINĀJUMI STRUKTŪRU UN TO DARBĪBAS PRINCIPU APRAKSTS

Piedāvāto tehnoloģiju var ieviest, izmantojot dažādas ierīces. Vienkāršākā ierīce šķidro kurināmā gāzes elektroosmotiskajam ģeneratoram jau ir parādīta un atklāta tekstā un 1. attēlā. Dažas citas uzlabotas šo ierīču versijas, kuras autors ir pārbaudījis eksperimentāli, ir parādītas vienkāršotā veidā 2.-3. attēlā. Viens no vienkāršajiem kombinētās metodes variantiem degošās gāzes iegūšanai no ūdens-degvielas maisījuma vai ūdens var tikt realizēts ierīcē (2. att.), kas būtībā sastāv no ierīces (1. att.) kombinācijas ar papildu. ierīce ar plakaniem šķērsvirziena elektrodiem 8.8-1, kas savienota ar spēcīga mainīga elektriskā lauka avotu 9.

2. attēlā arī sīkāk parādīta otrā (mainīgā) elektriskā lauka 9. avota funkcionālā struktūra un sastāvs, proti, parādīts, ka tas sastāv no primārā elektroenerģijas avota 14, kas caur jaudas ieeju savienots ar otro augst. sprieguma sprieguma pārveidotājs 15 ar regulējamu frekvenci un amplitūdu (bloku 15 var izgatavot induktīvās tranzistora ķēdes veidā, piemēram, Royer pašoscilatorā), kas pie izejas ir savienots ar plakanajiem elektrodiem 8 un 8-1. Ierīce ir aprīkota arī ar termisko sildītāju 10, kas atrodas, piemēram, zem konteinera 1 apakšas. Transportlīdzekļos tas var būt karsts izplūdes kolektors, paša dzinēja korpusa sānu sienas.

Blokshēmā (2. att.) elektriskā lauka 6. un 9. avoti ir atšifrēti sīkāk. Tātad jo īpaši tiek parādīts, ka nemainīgas zīmes avots 6, ko regulē elektriskā lauka intensitātes lielums, sastāv no primārā elektroenerģijas avota 11, piemēram, borta akumulatora, kas savienots ar primāro jaudu. ķēde ar augstsprieguma regulējamo sprieguma pārveidotāju 12, piemēram, Royer autoģeneratora tipa, ar iebūvētu izejas augstsprieguma taisngriezi (iekļauts blokā 12), kas pie izejas ir savienots ar augstsprieguma elektrodiem 5, un jaudu pārveidotājs 12 caur vadības ieeju ir savienots ar vadības sistēmu 13, kas ļauj kontrolēt šī elektriskā lauka avota darbības režīmu. Konkrētāk, 3., 4., 5., 6. bloku darbība kopā veido kombinētu ierīci elektroosmotiskais sūknis un elektrostatiskais šķidruma iztvaicētājs. 6. bloks ļauj regulēt elektriskā lauka intensitāti no 1 kV/cm līdz 30 kV/cm. Ierīce (2. att.) paredz arī tehnisko iespēju mainīt plākšņu sieta vai porainā elektroda 5 attālumu un novietojumu attiecībā pret iztvaicētāju 4, kā arī attālumu starp plakanajiem elektrodiem 8 un 8-1. Hibrīda kombinētās ierīces apraksts statikā (3. att.)

Šī ierīce, atšķirībā no iepriekš aprakstītajām, ir papildināta ar elektroķīmisko šķidruma aktivatoru, diviem elektrodu pāriem 5.5-1. Ierīce satur konteineru 1 ar šķidrumu 2, piemēram, ūdeni, divus porainus kapilārus daktis 3 ar iztvaicētājiem 4, divus elektrodu pārus 5.5-1. Elektriskā lauka avots 6, kura elektriskie potenciāli ir savienoti ar elektrodiem 5.5-1. Ierīcei ir arī gāzes savākšanas cauruļvads 7, atdalošā filtra barjera-diafragma 19, kas sadala konteineru 1 divās daļās. Ierīces sastāv arī no tā, ka augšējai ir pievienoti pretējas zīmes elektriskie potenciāli no augstsprieguma avota 6 divi elektrodi 5 šķidruma pretējo elektroķīmisko īpašību dēļ, kas atdalītas ar diafragmu 19. Ierīču darbības apraksts (1.-3. att.)

KOMBINĒTO DEGVIELAS GĀZES ĢENERATORU DARBĪBA

Ļaujiet mums sīkāk apsvērt piedāvātās metodes ieviešanu vienkāršu ierīču piemērā (2-3. att.).

Ierīce (2. att.) darbojas šādi: šķidruma 2 iztvaikošana no tvertnes 1 tiek veikta galvenokārt, termiski uzsildot šķidrumu no bloka 10, piemēram, izmantojot ievērojamu siltumenerģiju no transportlīdzekļa dzinēja izplūdes kolektora. Iztvaicētā šķidruma, piemēram, ūdens, molekulu disociācija ūdeņraža un skābekļa molekulās tiek veikta, iedarbojoties uz tām ar spēku ar mainīgu elektrisko lauku no augstsprieguma avota 9 spraugā starp diviem plakaniem elektrodiem 8 un 8. -1. Kapilārais dakts 3, iztvaicētājs 4, elektrodi 5.5-1 un elektriskā lauka avots 6, kā jau aprakstīts iepriekš, pārvērš šķidrumu tvaikos, un citi elementi kopā nodrošina iztvaicētā šķidruma 2 molekulu elektrisko disociāciju spraugā starp elektrodiem 8.8 -1 mainīga elektriskā lauka iedarbībā no avota 9 un mainot svārstību frekvenci un elektriskā lauka stiprumu spraugā starp 8,8-1 gar vadības sistēmas ķēdi 16, ņemot vērā informāciju no gāzes sastāva sensors, šo molekulu sadursmes un saspiešanas intensitāte (t.i., molekulu disociācijas pakāpe). Regulējot gareniskā elektriskā lauka intensitāti starp elektrodiem 5,5-1 no sprieguma pārveidotāja bloka 12 caur tā vadības sistēmu 13, tiek panākta šķidruma pacelšanas un iztvaikošanas mehānisma 2 veiktspējas maiņa.

Ierīce (3. att.) darbojas šādi: pirmkārt, šķidrums (ūdens) 2 tvertnē 1, elektrisko potenciālu atšķirību ietekmē no sprieguma avota 17, kas tiek pievadīts uz elektrodiem 18, tiek sadalīts caur porainu. diafragma 19 "dzīvās" - sārmainās un "mirušajās" - šķidruma (ūdens) skābās frakcijās, kuras pēc tam ar elektroosmozi pārvērš tvaika stāvoklī un sasmalcina tās mobilās molekulas ar mainīgu elektrisko lauku no bloka 9 telpā starp. plakanie elektrodi 8.8-1, līdz veidojas degoša gāze. Padarot elektrodus 5,8 porainus no speciāliem adsorbentiem, tajos kļūst iespējams uzkrāties, uzkrāt ūdeņraža un skābekļa rezerves. Tad ir iespējams veikt apgriezto procesu šo gāzu izdalīšanai no tām, piemēram, tās uzsildot, un šajā režīmā šos elektrodus vēlams ievietot tieši degvielas tvertnē, kas savienots, piemēram, ar degvielas vadu. transportlīdzekļiem. Mēs arī atzīmējam, ka elektrodi 5,8 var kalpot arī kā adsorbenti atsevišķām degošās gāzes sastāvdaļām, piemēram, ūdeņradim. Šādu porainu cieto ūdeņraža adsorbentu materiāls jau ir aprakstīts zinātniskajā un tehniskajā literatūrā.

METODES IZMANTOŠANĀS UN TĀS ĪSTENOŠANAS POZITĪVĀ IETEKME

Metodes efektivitāti es jau esmu pierādījis ar daudziem eksperimentiem eksperimentāli. Un rakstā redzamie ierīču dizaini (1.-3. att.) ir darbības modeļi, uz kuriem tika veikti eksperimenti. Lai pierādītu degošās gāzes iegūšanas efektu, mēs to aizdedzinājām pie gāzes kolektora (7) izejas un izmērījām sadegšanas procesa termiskās un vides īpašības. Ir testa ziņojumi, kas apstiprina metodes darbību un augstu vides īpašības iegūto gāzveida degvielu un tās sadegšanas izplūdes gāzveida produktus. Eksperimenti ir parādījuši, ka jaunā elektroosmotiskā šķidrumu disociācijas metode ir efektīva un piemērota ļoti dažādu šķidrumu aukstai iztvaicēšanai un disociācijai elektriskajos laukos (ūdens-degvielas maisījumi, ūdens, jonizēti ūdens šķīdumi, ūdens-eļļas emulsijas un pat ūdens šķīdumi). fekāliju organiskie atkritumi, kas, starp citu, pēc to molekulārās disociācijas saskaņā ar šo metodi veido efektīvu videi draudzīgu degošu gāzi, kurai praktiski nav smaržas un krāsas.

Izgudrojuma galvenā pozitīvā ietekme ir daudzkārtēja enerģijas izmaksu (termiskā, elektriskā) samazināšanās šķidrumu iztvaikošanas un molekulārās disociācijas mehānisma īstenošanai salīdzinājumā ar visām zināmajām analogajām metodēm.

Straujš enerģijas patēriņa samazinājums degošas gāzes ražošanā no šķidruma, piemēram, ūdens un degvielas emulsijas, iztvaicējot elektrisko lauku un sasmalcinot tā molekulas gāzes molekulās, tiek panākts, pateicoties spēcīgajiem elektriskā lauka elektriskajiem spēkiem, kas darbojas. uz molekulām gan pašā šķidrumā, gan uz iztvaicētajām molekulām. Tā rezultātā šķidruma iztvaikošanas process un tā molekulu sadrumstalotības process tvaika stāvoklī tiek strauji pastiprināts gandrīz pie minimālās elektriskā lauka avotu jaudas. Dabiski, regulējot šo lauku intensitāti šķidruma molekulu iztvaikošanas un disociācijas darba zonā, vai nu elektriski, vai pārvietojot elektrodus 5, 8, 8-1, mainās lauku spēka mijiedarbība ar šķidruma molekulām, kas noved pie iztvaikošanas produktivitātes un iztvaicēto molekulu disociācijas pakāpes regulēšanai šķidrumi. Eksperimentāli tika parādīta arī iztvaicēto tvaiku disociācijas veiktspēja un augstā efektivitāte ar šķērsvirziena mainīgu elektrisko lauku spraugā starp elektrodiem 8, 8-1 no avota 9 (2.,3.,4. att.). Konstatēts, ka katram šķidrumam iztvaicētā stāvoklī ir noteikta noteikta lauka elektrisko svārstību frekvence un tā stiprums, pie kura šķidruma molekulu šķelšanās process notiek visintensīvāk. Eksperimentāli tika arī noskaidrots, ka iekārtā tiek veikta papildu elektroķīmiskā šķidruma, piemēram, parastā ūdens, elektroķīmiskā aktivizēšana, kas ir tā daļēja elektrolīze (3. att.), kā arī palielina jonu sūkņa veiktspēju (dakts 3-paātrinošs). elektrodu 5) un palielināt šķidruma elektroosmotiskās iztvaikošanas intensitāti. Šķidruma termiskā sildīšana, piemēram, ar transporta dzinēju izplūdes karsto gāzu siltumu (2. att.), veicina tā iztvaikošanu, kas arī palielina ūdeņraža ražošanas produktivitāti no ūdens un degošu deggāzi no ūdens. jebkādas ūdens un degvielas emulsijas.

TEHNOLOĢIJAS ĪSTENOŠANAS KOMERCIĀLIE ASPEKTI

ELEKTROOSMOTISKĀS TEHNOLOĢIJAS PRIEKŠROCĪBAS SALĪDZINĀJUMĀ AR MEIERA ELEKTROTEHNOLOĢIJU

Salīdzinot ar labi zināmo un visrentablāko Stenlija Meiera progresīvo elektrisko tehnoloģiju deggāzes iegūšanai no ūdens (un Mayer šūnas) /6/ mūsu tehnoloģija ir progresīvāka un produktīvāka, jo mēs izmantojam šķidruma iztvaikošanas un disociācijas elektroosmotisko efektu. kombinācija ar elektrostatisko un jonu sūkņa mehānismu nodrošina ne tikai intensīvu šķidruma iztvaikošanu un disociāciju ar minimālu un identisku enerģijas patēriņu, bet arī efektīvu gāzes molekulu atdalīšanu no disociācijas zonas un paātrinājumu no kapilāru augšējās malas. . Tāpēc mūsu gadījumā molekulu elektriskās disociācijas darba zonai skrīninga efekta vispār nav. Un deggāzes ģenerēšanas process ar laiku nepalēninās, kā pie Mayer. Tāpēc mūsu metodes gāzes produktivitāte pie tāda paša enerģijas patēriņa ir par vienu pakāpi augstāka nekā šim progresīvajam analogam /6/.

Daži tehniskie un ekonomiskie aspekti un komerciālie ieguvumi un perspektīvas jaunās tehnoloģijas ieviešanai Ierosināto jauno tehnoloģiju var ļoti īsā laikā ieviest šādu augsti efektīvu elektroosmotisko deggāzes ģeneratoru sērijveida ražošanā no gandrīz jebkura šķidruma, ieskaitot krāna ūdeni. Īpaši vienkārši un ekonomiski lietderīgi pirmajā tehnoloģijas apguves posmā ir ieviest iekārtas variantu ūdens-degvielas emulsiju pārvēršanai deggāzē. Sērijveida rūpnīcas izmaksas kurināmā gāzes ražošanai no ūdens ar jaudu aptuveni 1000 m³/h būs aptuveni 1 tūkstotis ASV dolāru. Šāda degvielas gāzes elektriskā ģeneratora patērētā elektriskā jauda būs ne vairāk kā 50-100 vati. Tāpēc šādus kompaktus un efektīvus degvielas elektrolizatorus var veiksmīgi uzstādīt gandrīz jebkuram transportlīdzeklim. Līdz ar to siltumdzinēji varēs darboties praktiski ar jebkuru ogļūdeņraža šķidrumu un pat tīru ūdeni. Šo ierīču masveida ieviešana transportlīdzekļos radīs strauju transportlīdzekļu enerģijas un vides uzlabošanos. Un tas novedīs pie ātras videi draudzīga un ekonomiska siltumdzinēja izveides. Paredzamās finansiālās izmaksas, lai izstrādātu, izveidotu un precizētu pirmo izmēģinājuma iekārtu kurināmā gāzes ražošanai no ūdens ar jaudu 100 m³ sekundē līdz rūpnieciskajam izmēģinājuma paraugam, ir aptuveni 450-500 tūkstoši ASV dolāru. . Šajās izmaksās ietilpst projektēšanas un izpētes izmaksas, pašas eksperimentālās iestatīšanas un tā testēšanas un uzlabošanas stenda izmaksas.

SECINĀJUMI:

Krievijā tika atklāts un eksperimentāli pētīts jauns šķidrumu kapilārās elektroosmozes elektrofizikālais efekts – “auksts” enerģētiski lēts mehānisms jebkura šķidruma molekulu iztvaicēšanai un disociācijai.

Šis efekts dabā pastāv neatkarīgi un ir galvenais elektrostatiskā un jonu sūkņa mehānisms barības vielu šķīdumu (sulas) sūknēšanai no visu augu saknēm uz lapām, kam seko elektrostatiskā gazifikācija.

Eksperimentāli ir atklāta un izpētīta jauna efektīva metode jebkura šķidruma disociācijai, vājinot un saraujot tā starpmolekulārās un molekulārās saites ar augstsprieguma kapilāro elektroosmozi.

Pamatojoties uz jauno efektu, ir izveidota un pārbaudīta jauna ļoti efektīva tehnoloģija degvielas gāzu ražošanai no jebkādiem šķidrumiem.

Energoefektīvai kurināmā gāzu ražošanai no ūdens un tā savienojumiem ir piedāvātas īpašas iekārtas.

Tehnoloģija ir pielietojama efektīvai deggāzes ražošanai no jebkura šķidrā kurināmā un ūdens-degvielas emulsijām, ieskaitot šķidros atkritumus.

Šī tehnoloģija ir īpaši daudzsološa izmantošanai transporta, enerģētikas un citās nozarēs. Un arī pilsētās ogļūdeņražu atkritumu apglabāšanai un lietderīgai izmantošanai.

Autore ir ieinteresēta biznesa un radošā sadarbībā ar uzņēmumiem, kuri vēlas un spēj radīt ar savām investīcijām nepieciešamos nosacījumus autoram, lai to ieviestu rūpniecisko dizainu izmēģinājumos un ieviestu šo daudzsološo tehnoloģiju praksē.

CITĒTĀ LITERATŪRA:

1. Dudiševs V.D. “Augi ir dabiski jonu sūkņi” - žurnālā “ Jaunais tehniķis» Nr.1/88
2. Dudiševs V.D. "Jauna elektriskās ugunsdzēsības tehnoloģija - efektīvs veids, kā atrisināt enerģētikas un vides problēmas" - žurnāls "Krievijas ekoloģija un rūpniecība" Nr. 3/97
3. Ūdeņraža termiskā ražošana no ūdens "Ķīmiskā enciklopēdija", v.1, M., 1988, 401. lpp.).
4. Elektroūdeņraža ģenerators (starptautisks lietojums saskaņā ar PCT sistēmu -RU98/00190, datēts ar 07.10.97.)
5. Free energy Generation by Water Decomposition in Highly Efficiency Electrolytic Process, Proceedings "Jaunas idejas dabaszinātnēs", 1996, Sanktpēterburga, 319.-325.lpp., red. "Virsotne".
6. ASV patents 4 936 961 Degvielas gāzes ražošanas metode.
7. US patents Nr. 4 370 297 Metode un iekārta kodoltermoķīmiskai ūdens sadalīšanai.
8. ASV patents Nr. 4 364 897 Daudzpakāpju ķīmiskais un radiācijas process gāzes ražošanai.
9. Pat. US 4,362,690 Piroķīmiska ierīce ūdens sadalīšanai.
10. Pat. US 4 039 651 Slēgta cikla termoķīmiskais process, kas ražo ūdeņradi un skābekli no ūdens.
11. Pat. US 4,013,781 Process ūdeņraža un skābekļa iegūšanai no ūdens, izmantojot dzelzi un hloru.
12. Pat. US 3 963 830 Ūdens termolīze saskarē ar ceolīta masām.
13. G. Luščeikins “Polimēru elektreti”, M., “Ķīmija”, 1986.g.
14. ”Ķīmiskā enciklopēdija”, v.1, M., 1988, sadaļas “ūdens”, ( ūdens šķīdumi un to īpašības)

Dudiševs Valērijs Dmitrijevičs Samaras profesors tehniskā universitāte, tehnisko zinātņu doktors, Krievijas Ekoloģijas akadēmijas akadēmiķis

ALAMBIQ-ALFA

Eseja

Parādīts galveno noteikumu pamatotība, kas ir pamatā jaunas metodes izstrādei ūdeņraža iegūšanai no ūdens, izmantojot kinētisko un siltumenerģiju. Ir izstrādāta un pārbaudīta elektroūdeņraža ģeneratora (EVG) konstrukcija. Pārbaužu laikā, izmantojot sērskābes elektrolītu ar rotora ātrumu 1500 apgr./min, notiek ūdens elektrolīze un ūdeņraža izdalīšanās (6 ...

Tika veikta ūdens sadalīšanās procesa analīze skābeklī un ūdeņradi centrbēdzes spēka iedarbības procesā ģeneratorā. Ir konstatēts, ka ūdens elektrolīze centrbēdzes ģeneratorā notiek apstākļos, kas būtiski atšķiras no tiem, kas pastāv parastajos elektrolizatoros:

Kustības ātruma un spiediena palielināšana pa rotējošā elektrolīta rādiusu

EVG autonomas izmantošanas iespēja nerada ūdeņraža uzglabāšanas un transportēšanas problēmas.

Ievads

Iepriekšējo 30 gadu laikā veiktie mēģinājumi izmantot termoķīmiskos ciklus ūdens sadalīšanai, izmantojot lētāku siltumenerģiju, tehnisku iemeslu dēļ nedeva pozitīvus rezultātus.

Tehnoloģija, kā iegūt diezgan lētu ūdeņradi no ūdens, izmantojot atjaunojamo enerģiju un pēc tam pārstrādes laikā (kad to sadedzina dzinējos vai ģenerējot elektrību kurināmā elementos), atkal iegūstot ūdeni kā videi draudzīgu atkritumu, šķita nerealizējams sapnis, taču, ieviešot praksē centrbēdzes elektriskais ūdeņraža ģenerators (EVG) kļūs par realitāti.

EVG ir paredzēts skābekļa-ūdeņraža maisījuma ražošanai no ūdens, izmantojot kinētisko un siltumenerģiju. Uzkarsētu elektrolītu ielej rotējošā tvertnē, kurā rotācijas laikā, sākoties elektroķīmiska procesa rezultātā, ūdens sadalās ūdeņradi un skābeklī.

Ūdens sadalīšanās procesa modelis centrbēdzes laukā

Uzkarsētu elektrolītu ielej rotējošā tvertnē, kurā rotācijas laikā, sākoties elektroķīmiska procesa rezultātā, ūdens sadalās ūdeņradi un skābeklī. EVG sadala ūdeni, izmantojot ārēja avota kinētisko enerģiju un uzkarsētā elektrolīta siltumenerģiju.

Uz att. 1. attēlā parādīta diagramma par jonu, ūdens molekulu, elektronu, ūdeņraža un skābekļa gāzu molekulu kustību ūdens elektrolīzes elektroķīmiskā procesa laikā skābā elektrolītā (tiek pieņemts, ka tiek ietekmēts molekulu sadalījums elektrolīta tilpumā pēc jonu molekulmasas μ). Kad sērskābi pievieno ūdenim un maisa, notiek atgriezenisks un vienmērīgs jonu sadalījums tilpumā:

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

(1)

Šķīdums paliek elektriski neitrāls. Joni un ūdens molekulas piedalās Brauna un citās kustībās. Sākoties rotora rotācijai centrbēdzes spēka iedarbībā, jonu un ūdens molekulu noslāņošanās notiek atbilstoši to masai. Uz rotora malu tiek nosūtīti smagāki joni SO 4 2- (μ=96 g/mol) un ūdens molekulas H 2 O (μ=18 g/mol). Jonu uzkrāšanās procesā pie loka un negatīva rotējoša lādiņa veidošanās veidojas magnētiskais lauks. Vieglāki pozitīvie H 3 O + joni (μ=19 g/mol) un ūdens molekulas (μ=18 g/mol) arhimēda spēku iedarbībā tiek izspiesti vārpstas virzienā un veido rotējošu pozitīvu lādiņu, ap kuru veidojas savs magnētiskais lauks. Ir zināms, ka magnētiskajam laukam ir spēka ietekme uz blakus esošajiem negatīvajiem un pozitīvajiem joniem, kas vēl nav iesaistīti lādiņu zonā pie rotora un vārpstas. Ap šiem joniem izveidotā magnētiskā lauka spēka ietekmes analīze parāda, ka negatīvi lādētie joni SO 4 2- tiek nospiesti pret loku ar magnētisko spēku, palielinot centrbēdzes spēka ietekmi uz tiem, kā rezultātā aktivizējas to uzkrāšanās loka tuvumā.

Magnētiskā lauka ietekmes spēks uz pozitīvi lādētiem joniem H3O+ pastiprina Arhimēda spēka darbību, kas noved pie to pārvietošanas uz vārpstu aktivizēšanas.

Līdzīgu lādiņu atgrūšanas un pretējo lādiņu pievilkšanas elektrostatiskie spēki novērš jonu uzkrāšanos loka un vārpstas tuvumā.

Netālu no vārpstas ūdeņraža reducēšanas reakcija sākas pie platīna katoda nulles potenciāla φ + =0:

Tomēr skābekļa samazināšana tiek aizkavēta, līdz anoda potenciāls sasniedz φ - = -1,228 V. Pēc tam skābekļa jona elektroni iegūst iespēju iekļūt platīna anodā (sākas skābekļa molekulu veidošanās):

2O - - 2e \u003d O 2.

(4)

Sākas elektrolīze, elektroni sāk plūst caur strāvas vadītāju, bet SO 4 2- joni caur elektrolītu.

Iegūtās skābekļa un ūdeņraža gāzes ar Arhimēda spēku izspiež zemā spiediena zonā pie šahtas un pēc tam caur šahtā izveidotajiem kanāliem tiek izvadītas ārā.

Elektriskās strāvas uzturēšana slēgtā ķēdē un ļoti efektīva termoķīmisko reakciju norise (1-4) ir iespējama, ja tiek nodrošināti vairāki nosacījumi.

Ūdens sadalīšanās endotermiskajai reakcijai nepieciešama pastāvīga siltuma padeve reakcijas zonai.

No elektroķīmisko procesu termodinamikas ir zināms [2,3], ka ūdens molekulas sadalīšanai ir nepieciešams piegādāt enerģiju:

.

Fiziķi atzīst, ka ūdens struktūra pat iekšā normāli apstākļi, neskatoties uz ilgu pētījumu, vēl nav atšifrēts.

Esošajā teorētiskajā ķīmijā ir nopietnas pretrunas ar eksperimentu, bet ķīmiķi izvairās meklēt šo pretrunu cēloņus, palaiž garām jautājumus, kas rodas. Atbildes uz tiem var iegūt no ūdens molekulas struktūras analīzes rezultātiem. Šādi šī struktūra ir parādīta tās izziņas pašreizējā stadijā (sk. 2. att.).

Tiek uzskatīts, ka trīs ūdens molekulas atomu kodoli veido vienādsānu trīsstūri ar diviem protoniem, kas pieder pie ūdeņraža atomiem pie pamatnes (3.A att.), leņķis starp asis H-O ir α=104,5 o.

Ar šo informāciju par ūdens molekulas uzbūvi nepietiek, lai atbildētu uz radušajiem jautājumiem un novērstu konstatētās pretrunas. Tie izriet no enerģiju analīzes ķīmiskās saitesūdens molekulā, tāpēc šīs enerģijas ir jāatspoguļo tās struktūrā.

Ir gluži dabiski, ka esošo fizikāli ķīmisko priekšstatu ietvaros par ūdens molekulas uzbūvi un tās elektrolīzes procesu, lai iegūtu molekulāro ūdeņradi, ir grūti rast atbildes uz uzdotajiem jautājumiem, tāpēc autore piedāvā savus molekulas struktūras modeļus.

Rezultātos uzrādītie aprēķini un eksperimenti parāda iespēju iegūt papildu enerģiju ūdens elektrolīzes laikā, taču tam ir jārada apstākļi šīs iespējas realizācijai.

Jāņem vērā, ka ūdens elektrolīze EVG notiek apstākļos, kas būtiski atšķiras (un maz pētīti) no rūpniecisko elektrolizatoru darbības apstākļiem. Spiediens pie loka tuvojas 2 MPa, loka apkārtmērs ātrums ir aptuveni 150 m/s, ātruma gradients pie rotējošās sienas ir pietiekami liels, un papildus tam darbojas elektrostatiskie un diezgan spēcīgi magnētiskie lauki. Kādā virzienā ΔH o, ΔG un Q mainīsies šajos apstākļos, joprojām nav zināms.

Sarežģīta problēma ir arī EVG elektrolīta elektromagnētiskās hidrodinamikas procesa teorētiskais apraksts.

Elektrolīta paātrinājuma stadijā jāņem vērā jonu un neitrālu ūdens molekulu viskozā mijiedarbība Arhimēda spēka centrbēdzes un vieglāko komponentu ietekmē, līdzīgu jonu savstarpējā elektrostatiskā atgrūšanās, kad tie tuvojas viens otram laikā. lādētu apgabalu veidošanās, šo reģionu magnētiskā spēka ietekme uz lādētu jonu kustību pret lādiņiem.

Pie vienmērīgas kustības, kad sākās elektrolīze, rotējošā vidē notiek aktīva jonu radiālā kustība (jonu strāva) un izplūstošie gāzes burbuļi, to uzkrāšanās pie rotora vārpstas un izvadīšana uz āru, paramagnētiskā skābekļa un diamagnētiskā ūdeņraža atdalīšana magnētiskais lauks, nepieciešamo elektrolīta daļu padeve (noņemšana) un ienākošo jonu pievienošana lādiņa atdalīšanas procesam.

Vienkāršākajā gadījumā nesaspiežamam adiabātiski izolētam šķidrumam pozitīvu un negatīvi lādētu jonu un neitrālu molekulu klātbūtnē šo procesu (vienai no sastāvdaļām) var aprakstīt šādā formā [9]:

1. Kustības vienādojumi nosacījumā uz ārējās robežas (r=R, V-V pom):

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

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

kur V ir vides ātrums, H ir magnētiskā lauka stiprums, U=V+H/(4× p×r) 0,5, W=V-H/(4× p×r) 0,5, Ф=P/r + (U-W) 2 /8, Р- spiediens, r - vidējais blīvums, n , n m - kinemātiskā un “magnētiskā” viskozitāte, a =(n +n m)/2, b =(n -n m)/2.

2. Šķidruma nepārtrauktības un magnētiskā lauka līniju slēgšanas vienādojumi:

3. Elektrostatiskā lauka potenciāla vienādojums:

4. Var aprakstīt ķīmisko reakciju kinētikas vienādojumus, kas raksturo vielu transformācijas procesu (1.3. tips):

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

kur C a - produkta koncentrācija ķīmiskā reakcija A (mol/m3),

v ir tā kustības ātrums, V e ir elektrolīta tilpums,

r a - reaģentu pārvēršanās ātrums ķīmiskās reakcijas produktā,

Ar o.a - reakcijas zonai piegādāto reaģentu koncentrācija.

Metāla-elektrolīta saskarnē ir jāņem vērā elektrodu procesu kinētika. Daži elektrolīzi pavadošie procesi ir aprakstīti elektroķīmijā (elektrolītu elektrovadītspēja, ķīmiskās mijiedarbības akts ķīmiski aktīvo komponentu sadursmes laikā u.c.), taču tie ir vienoti. diferenciālvienādojumi izskatāmie procesi vēl nepastāv.

5. Gāzes fāzes veidošanās procesu elektrolīzes rezultātā var aprakstīt, izmantojot termodinamiskos stāvokļu vienādojumus:

y k = f(x 1 , x 2 ,…. x n , T),

kur y k - stāvokļa iekšējie parametri (spiediens, temperatūra T, īpatnējais (molārais) tilpums), x i - ārējie parametri ārējie spēki, ar kuru vide mijiedarbojas (elektrolīta tilpuma forma, centrbēdzes un magnētisko spēku lauks, apstākļi pie robežas), bet burbuļu kustības process rotējošā šķidrumā joprojām ir vāji izprotams.

Jāpiebilst, ka iepriekš dotie diferenciālvienādojumu sistēmas risinājumi līdz šim ir iegūti tikai dažos vienkāršākajos gadījumos.

EVG efektivitāti var iegūt no enerģijas bilances, analizējot visus zudumus.

Ar vienmērīgu rotora rotāciju ar pietiekamu apgriezienu skaitu dzinēja jauda N d tiek tērēta:
pārvarot rotora aerodinamisko pretestību N a ;
berzes zudumi vārpstas gultņos N p ;
hidrodinamiskie zudumi N gd elektrolīta paātrinājuma laikā, ieejot rotorā, tā berzi pret rotora detaļu iekšējo virsmu, pārvarot elektrolīzes laikā izveidojušos gāzes burbuļu pretkustību uz vārpstu (sk. 1. att.) utt.;
polarizācija un omi zudumi N om, kad strāva ieplūst slēgta cilpa elektrolīzes laikā (sk. 1. att.);
pozitīvo un negatīvo lādiņu veidotā kondensatora N k uzlādēšana;
elektrolīze N w .

Novērtējot paredzamo zudumu vērtību, no enerģijas bilances var noteikt enerģijas N daļu, ko mēs iztērējām ūdens sadalīšanai skābeklī un ūdeņradi:

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

Papildus elektrībai elektrolīta tilpumam ir jāpievieno siltums ar jaudu N q \u003d N we × Q / D H o (skat. izteiksmi (6)).

Tad kopējā elektrolīzei patērētā jauda būs:

N w = N we + N q .

Ūdeņraža ražošanas efektivitāte EVG ir vienāda ar lietderīgi iegūtās ūdeņraža enerģijas N w attiecību pret dzinējā iztērēto enerģiju N d:

h \u003d Z w ּk / Z d

Kur Uzņem vērā līdz šim nezināmo EVG veiktspējas pieaugumu, pakļaujoties centrbēdzes spēki un elektromagnētiskais lauks.

Neapšaubāma EHG priekšrocība ir tā autonomas izmantošanas iespēja, kad nav nepieciešama ilgstoša ūdeņraža uzglabāšana un transportēšana.

EVG testa rezultāti

Līdz šim ir veiksmīgi pārbaudītas divas EVG modifikācijas, kas apliecināja izstrādātā elektrolīzes procesa modeļa pamatotību un izgatavotā EVG modeļa veiktspēju.

Pirms testiem tika pārbaudīta ūdeņraža reģistrēšanas iespēja, izmantojot gāzes analizatoru AVP-2, kura sensors reaģē tikai uz ūdeņraža klātbūtni gāzē. Aktīvās ķīmiskās reakcijas laikā izdalītais ūdeņradis Zn+H 2 SO 4 =H 2 +ZnSO 4 tika piegādāts AVP-2, izmantojot vakuuma kompresoru DS112 caur vinilhlorīda cauruli 5 mm diametrā un 5 m garumā. Fona rādījumu sākotnējā līmenī V o =0,02 % tilp. AVP-2 pēc ķīmiskās reakcijas sākuma ūdeņraža tilpuma saturs palielinājās līdz V=0,15% tilp., kas apstiprināja gāzes noteikšanas iespēju šajos apstākļos.

Pārbaužu laikā no 2004. gada 12. līdz 18. februārim rotora korpusā tika ieliets sērskābes šķīdums, kas uzsildīts līdz 60 ° C (koncentrācija 4 mol / l), kas uzsildīja rotoru līdz 40 ° C. Rezultāti eksperimentālie pētījumi parādīja sekojošo:

1. Elektrolīta rotācijas laikā (ar koncentrāciju 4 mol / l) ar centrbēdzes spēku bija iespējams atdalīt dažādu pozitīvos un negatīvos jonus. molekulārais svars un veido lādiņus apgabalos, kas ir atdalīti viens no otra, kā rezultātā starp šīm zonām parādījās potenciāla atšķirība, kas ir pietiekama, lai sāktu elektrolīzi, kad strāva ir slēgta ārējā elektriskā ķēdē.

2. Pēc tam, kad elektroni ir pārvarējuši potenciālu barjeru metāla-elektrolīta saskarnē pie rotora ātruma n=1000…1500 apgr./min, sākās ūdens elektrolīze. Pie 1500 apgr./min ūdeņraža analizators AVP-2 reģistrēja ūdeņraža iznākumu V = 6...8 % tilp. gaisa iesūkšanas apstākļos no apkārtējās vides.

3. Samazinot ātrumu līdz 500 apgr./min., elektrolīze apstājās un gāzes analizatora rādījumi atgriezās sākotnējos V 0 =0.02…0.1% tilp.; palielinot ātrumu līdz 1500 apgr./min, ūdeņraža tilpuma saturs atkal palielinājās līdz V = 6 ... 8% tilpuma ..

Pie rotora apgriezieniem 1500 apgr./min tika konstatēts ūdeņraža iznākuma pieaugums par 20, elektrolīta temperatūrai paaugstinoties no t=17 o līdz t=40 o C.

Secinājums

1. Piedāvātā, izgatavotā un veiksmīgi pārbaudītā iekārta, lai pārbaudītu jaunās piedāvātās ūdens sadalīšanas metodes derīgumu centrbēdzes spēku jomā. Sērskābes elektrolīta (ar koncentrāciju 4 mol/l) rotācijas laikā centrbēdzes spēku laukā notika dažādu molekulmasu pozitīvo un negatīvo jonu atdalīšanās un viens no otra attālinātos apgabalos veidojās lādiņi, kas. izraisīja potenciālu starpības parādīšanos starp šīm zonām, kas ir pietiekama, lai sāktu elektrolīzi pēc īssavienojuma strāvas ārējā elektriskā ķēdē. Elektrolīzes sākums reģistrēts pie rotora apgriezienu skaita n=1000 apgr./min.
   Pie 1500 apgr./min ūdeņraža gāzes analizators AVP-2 uzrādīja ūdeņraža izdalīšanos tilpuma procentos 6...8 tilp.%.
2. Tika veikta ūdens sadalīšanās procesa analīze. Parādīts, ka centrbēdzes lauka iedarbībā rotējošā elektrolītā var rasties elektromagnētiskais lauks un var veidoties elektroenerģijas avots. Pie noteiktiem rotora ātrumiem (pēc potenciālās barjeras pārvarēšanas starp elektrolītu un elektrodiem) sākas ūdens elektrolīze. Ir konstatēts, ka ūdens elektrolīze centrbēdzes ģeneratorā notiek apstākļos, kas būtiski atšķiras no tiem, kas pastāv parastajos elektrolizatoros:
   - kustības ātruma un spiediena palielināšanās pa rotējošā elektrolīta rādiusu (līdz 2 MPa);
   - aktīva ietekme uz rotējošo lādiņu izraisīto elektromagnētisko lauku jonu kustību;
   - siltumenerģijas absorbcija no vides.
   Tas paver jaunas iespējas elektrolīzes efektivitātes paaugstināšanai.
3. Šobrīd notiek nākamā efektīvākā EHG modeļa izstrāde ar iespēju izmērīt ģenerētās elektriskās strāvas parametrus, topošo magnētisko lauku, kontrolēt strāvu elektrolīzes procesā, izmērīt izejošā ūdeņraža tilpuma saturu, tā daļējo. spiediens, temperatūra un plūsmas ātrums. Šo datu izmantošana kopā ar jau izmērīto motora elektrisko jaudu un rotora apgriezienu skaitu ļaus:
   - noteikt EVG energoefektivitāti;
   - izstrādāt metodoloģiju galveno parametru aprēķināšanai rūpnieciskos lietojumos;
   - ieskicēt veidus, kā to tālāk uzlabot;
   - noskaidrot augsta spiediena, ātruma un elektromagnētisko lauku ietekmi uz elektrolīzi, kas joprojām ir maz pētīta.
4. Rūpniecisko iekārtu var izmantot, lai ražotu ūdeņraža degvielu iekšdedzes dzinēju vai citu spēka un siltuma iekārtu darbināšanai, kā arī skābekli tehnoloģiskām vajadzībām dažādas nozares rūpniecība; sprādzienbīstamas gāzes iegūšana, piemēram, gāzes-plazmas tehnoloģijai vairākās nozarēs utt.
5. EHG neapšaubāma priekšrocība ir autonomas lietošanas iespēja, kad nav nepieciešama tehniski sarežģīta ūdeņraža ilgstoša uzglabāšana un transportēšana.
6. Tehnoloģija pietiekami lētā ūdeņraža iegūšanai no ūdens, izmantojot zemas kvalitātes siltumenerģiju un videi draudzīgu atkritumu (atkal ūdens) izlaišanu sekojošās sadedzināšanas laikā, šķita nerealizējams sapnis, taču līdz ar EVG ieviešanu praksē tā kļūs par realitāti. .
7. Izgudrojums saņēma PATENTU Nr.2224051, datēts ar 2004.gada 20.februāri.
8. Šobrīd tiek patentēts anoda un katoda pārklājums, kā arī elektrolīts, kas elektrolīzes produktivitāti palielinās desmitiem reižu.

Izmantoto avotu saraksts

1. Frish S.E., Timoreva A.I. Nu vispārējā fizika, 2. sējums, M.-L., 1952, 616 lpp.
2. Krasnovs K.S., Vorobjovs N.K., Godņevs I.N. uc Fizikālā ķīmija. Elektroķīmija. Ķīmiskā kinētika un katalīze, M., “Augstskola”, 2001, 219 lpp.
3. Shpilrain E.E., Malyshenko S.P., Kuleshov G.G. Ievads ūdeņraža enerģētikā, 1984.10.
4. Putincevs N.M. Fizikālās īpašības ledus, svaigs un jūras ūdens, Promocijas darbs, Murmanska, 1995,
5. Kanarevs F.M. Ūdens ir jauns enerģijas avots, Krasnodara, 2000, 155s,
6. Zatsepins G.N. Ūdens īpašības un struktūra, 1974, 167 s,
7. Javorskis B.M., Detlafs A.A. Fizikas rokasgrāmata, M., Nauka, 1971, 939 lpp.
8. Nekonvencionālās ūdeņraža ražošanas ekonomika. Elektroķīmisko sistēmu un ūdeņraža pētniecības centrs, 2002, inženieris, tamh, edutces/ceshr/center.
9. Pārnēsājams daudzfunkcionāls ūdeņraža analizators AVP-2, firma Alpha BASSENS, Maskavas Fizikas un tehnoloģijas institūta Biofizikas katedra, Maskava, 2003.

Publikācijas datums: Lasīts: 60389 reizes Vairāk par šo tēmu

Darbības joma (tehnoloģija), kurai pieder aprakstītais izgudrojums

Izgudrojums attiecas uz paņēmienu ūdeņraža iegūšanai no ūdens ar elektrolīzi, un to var izmantot kā mezglu siltumenerģijas pārvēršanai mehāniskajā enerģijā, sadedzinot ūdeņradi.

SĪKS IZgudrojuma APRAKSTS

Ir zināms eksperimentālā zinātnieka Valērija Dudiševa veiktais piloteksperiments par ūdens elektriskā lauka disociāciju ūdeņradī un skābeklī, kā rezultātā tika noteikta 1000% efektivitāte enerģijas izmaksu izteiksmē (sk.). Šis eksperiments, ja tic savām acīm, ir pretrunā ar enerģijas nezūdamības likumu un tāpēc var tikt aizmirsts, tāpat kā baltkrievu zinātnieka Sergeja Ušenko atklājums 1974. gadā par viņa "Ušerenko efektu", kur enerģija izdalās mērķī. pārsniedz mērķī ievadītās daļiņas kinētisko enerģiju 10 2 10 4 reizes (sk.). kopīpašums no šiem procesiem ir tāds, ka pirmajā gadījumā tiek ievadīts elektriskais lauks, otrajā gadījumā tiek ievadītas smiltis svešķermeņi, kur izdalās enerģija, simtiem reižu lielāka par patogēnu enerģiju.

Izgudrojuma mērķis ir paplašināt tehnisko un tehnoloģisko

iepriekšminēto efektu pielietošanas iespējas.

No ūdens un ierīce tās īstenošanai

Šis mērķis tiek sasniegts ar to, ka ūdeni vienlaikus un visā tilpumā ietekmē elektriskie un magnētiskie lauki. 2. attēlā parādīta ūdens molekulas struktūra. Leņķis 104 grādi un 27 minūtes starp O-H obligācijas. Ūdens molekulu izlīdzina elektriskais lauks ar stiprumu E pa elektrisko lauku ar noteiktu spēku, kas daļu ūdens sadala ūdeņraža un skābekļa jonos. Ūdens kļūst piesātināts ar gāzēm, kapacitāte palielinās (kondensatora kapacitāte samazinās), un sadalīšanās veiktspēja samazinās, līdz tiek sasniegts līdzsvars starp jonu veidošanos un noņemšanu. No analīzes redzams, ka ārējās strāvas plūsma caur ūdeni tieši neietekmē tās sadalīšanās procesu. Ūdens sadalīšanās produktivitātes paaugstināšanai izmantojam magnētisko lauku ar noteiktu stiprumu H, kura vektors ir vērsts perpendikulāri elektriskā lauka intensitātes vektoram E, savukārt vektori iedarbojas uz ūdens molekulu vienlaicīgi un rezonanses režīmā attiecībā pret ūdens hidrodinamiskajām svārstībām, kas Lorenca spēku ietekmē rodas, plūstot caur jonus saturoša ūdens magnētisko lauku (sk. TSB, 2. izdevums, 19. sējums, rakstu "Kavitācija"; Onatskaja A.A., Muzaļevska N.I. "Aktivizētais ūdens", "Ķīmija-tradicionālā un netradicionālā", Ļeņingrada, Ļeņingradas Universitātes izdevniecība, 1985, 8. nodaļa. Magnētiskais lauks). Vienlaicīga lauku darbība un pat rezonanses režīmā ievērojami palielina spēka impulsu un impulsa momentu, kas iedarbojas uz ūdens molekulu, turklāt magnētiskais lauks veicina visātrāko jonu izvadīšanu no ūdens darba zonas. sadalīšanās, kas stabilizē kapacitāti. 1. attēlā parādīta elektriskā un magnētiskā lauka vienlaicīga starojuma diagramma uz apstrādātā ūdens tilpuma. Radiācija rodas divu svārstību ķēžu L1S1 un L2S2 dēļ, un pirmās (otrās) kapacitāte un ar to saistītā otrās (pirmās) ķēdes induktivitāte tiek vienlaicīgi uzlādēta un izlādēta noteiktā frekvencē. Lai to izdarītu, ir nepieciešams, lai ķēžu barošanas spriegums fāzē tiktu novirzīts par 90 grādu leņķi. Tie paši nosacījumi ir nepieciešami arī tad, ja ķēdes darbojas sprieguma rezonanses režīmā.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

3. attēlā parādīta ierīce ūdens sadalīšanai elektro magnētiskais lauks, kurā ir korpuss 1, kurā atrodas elementi C1-L2, C2-L1, C3-L4 IS4-L3, ķēdes C1-L1, C2-L2, C3-L3, C4-L4, kas darbojas sprieguma vai strāvas rezonansē. režīmā, un ķēdes C1-L1, C3-L3 darbojas ar spriegumu attiecībā pret ķēdēm C2-L2, C4-L4, fāzē nobīdītas par 90 grādu leņķi. Starp kondensatora plāksnēm un induktivitātēm ir ūdens attīrīšanas dobumi 3, kas savienoti ar kanāliem 4 ar ieplūdes un izplūdes atverēm 2. Augšējie caurumi 5 un apakšējie caurumi 6 ir savienoti ar dobumiem 3 un kalpo gāzu noņemšanai caur potenciālu režģiem (nav parādīts parasti).

Ierīce ūdeņraža iegūšanai no ūdens darbojas šādi

Pieliekot rektificētu impulsa augstsprieguma spriegumu un dobumus 3 piepildot ar cirkulējošo uzkarsētu (piemēram, saules kolektoru vai ūdeņraža dzinēju izplūdes ūdens) ūdeni, 3. dobumā tas sadalās ūdeņraža un skābekļa jonos, kas magnētiskā iedarbībā. laukā, pārvietojas pa 5., 6. atverēm, tiek neitralizēti potenciālie režģi un transportēti uz patērētāju.

Piedāvātais tehniskais risinājums ļauj palielināt produktivitāti, samazināt enerģijas patēriņu uz saražotās produkcijas vienību un rezultātā samazināt ūdeņraža ražošanas pašizmaksu.

Pretenzija

1. Metode ūdeņraža iegūšanai no ūdens, ieskaitot ūdens apstrādi vienlaikus ar elektriskajiem un magnētiskajiem laukiem, lai ūdens molekulas sadalītu skābeklī un ūdeņradi, izmantojot oscilācijas ķēžu pāri, kas sastāv no ūdens kondensatora ar izolētām plāksnēm, kas tiek piegādātas ar augstu - sprieguma rektificēts impulsa formas spriegums, induktivitātes un novietotas starp kondensatoru plāksnēm un dobumu induktivitātēm attīrītam ūdenim, savukārt ietekme uz ūdeni pa laukiem tiek veikta rezonanses režīmā attiecībā uz ūdens hidrodinamiskajām svārstībām magnētiskā lauka intensitātes vektors ir perpendikulārs elektriskā lauka intensitātes vektoram.

2. no ūdens, kas satur oscilācijas ķēžu pāri, no kurām katra sastāv no ūdens kondensatora ar izolētām plāksnēm, kam tiek piegādāts augstsprieguma rektificēts impulsa spriegums, induktivitātes un attīrītā ūdens dobumi, kas atrodas starp kondensatora plāksnēm un induktivitātēm, savukārt pirmā kondensatora kapacitāte svārstību ķēde ir savienots ar otrās svārstību ķēdes induktivitāti, un otrās svārstību ķēdes kapacitāte ir savienota ar pirmās svārstību ķēdes induktivitāti ar iespēju tos vienlaikus uzlādēt un izlādēt, savukārt ieejas spriegumi tiek fāzēti nobīdīti par 90° .

Ūdens atdalīšana ūdeņraža iegūšanai ir daudzu zinātnieku svētais grāls, kas strādā, lai izstrādātu praktiski neizsmeļamu tīras enerģijas avotu. Tagad, pateicoties Austrijas Monašas universitātes zinātnieku pētījumiem, šis process būs daudz vieglāk īstenojams, nekā tika uzskatīts iepriekš. Pēc profesora Leones Spiccia domām, nākotnes ūdeņraža enerģijas atslēga var būt dabiskais minerāls Birnesīts, kas dabā piešķir melnu krāsu noteiktiem iežiem.

"Klupšanas akmens ūdeņraža iegūšanas procesā ir faktiskā ūdens sadalīšanās skābeklī un ūdeņradi. Izmantojot tradicionālās metodes, ķīmisko saišu pārraušanai ir nepieciešams daudz enerģijas, kas padara šos procesus ekonomiski neizdevīgus. Mūsu komanda ir izstrādājusi procesu sadalot ūdens molekulu, pamatojoties uz mangānu saturošu katalizatoru un izmantojot saules gaismu," saka prof. Spiccia. - "Minerāla burnnesīta pamats ir mangāns, kas, tāpat kā visi elementi no periodiskās sistēmas vidus, var pastāvēt vairākos stāvokļos, ko ķīmiķi sauc par oksidācijas stāvokļiem. Tas atbilst skābekļa atomu skaitam, ar kādu atrodas šīs sistēmas atoms. viela ir saistīta."

Sākotnēji zinātnieki mēģināja izmantot ļoti sarežģītus katalizatorus, kuru pamatā ir tas pats mangāns. Pēc tam, kad viņiem izdevās iegūt pietiekami efektīvu katalītisko procesu ūdens sadalīšanai ūdeņradī un skābeklī, izmantojot elektrisko strāvu, viņi, izmantojot progresīvas spektroskopiskās analīzes metodes, atklāja, ka viņu izmantotais kompleksais katalizators tika pārveidots par vienkāršāku savienojumu, kas ir analogs kas ir dabiskais minerāls birnesīts. Šī katalizatora darbība pilnībā atkārto procesus, kuru ietekmē notiek ūdens sadalīšanās process saules stari dabā.

"Šie pētījumi ļāva mums ienirt dziļāk dabas noslēpumos un noskaidrot, kā dabiskais mangāna katalizators patiesībā darbojas dabā," saka Dr. Rozālija Hokinga no Austrālijas Elektromateriālu zinātnes centra. - "Zinātnieki ir pielikuši lielas pūles, lai izveidotu sarežģītas mangānu saturošas molekulas, lai iegūtu efektīvu katalizatoru. Taču viss izrādījās daudz vienkāršāk, visefektīvākais ūdens šķelšanas jomā ir dabīgs materiāls, kas ir pietiekami stabils, lai izturētu smagais fiziskais un ķīmiskais stress tās lietošanas laikā”.

Piedāvātā metode ir balstīta uz:

1. Elektroniskā saite starp atomiem ūdeņradis un skābeklis samazinās proporcionāli ūdens temperatūras pieaugumam. To apstiprina prakse, dedzinot sausu akmeņogles. Pirms sauso ogļu dedzināšanas tas tiek padzirdīts. Slapjās ogles dod vairāk siltuma, labāk deg. Tas ir saistīts ar faktu, ka augstā ogļu sadegšanas temperatūrā ūdens sadalās ūdeņradī un skābeklī. Ūdeņradis sadedzina un dod oglēm papildu kalorijas, savukārt skābeklis palielina skābekļa daudzumu gaisā krāsnī, kas veicina labāku un pilnīgāku ogļu sadegšanu.
2. Ūdeņraža aizdegšanās temperatūra no 580 pirms tam 590oC, ūdens sadalīšanās procesam jābūt zem ūdeņraža aizdegšanās sliekšņa.
3. Elektroniskā saite starp ūdeņraža un skābekļa atomiem temperatūrā 550oC joprojām ir pietiekams ūdens molekulu veidošanai, bet elektronu orbītas jau ir deformētas, saite ar ūdeņraža un skābekļa atomiem ir novājināta. Lai elektroni pamestu savas orbītas un starp tiem izjauktu atomu saite, elektroniem jāpievieno vairāk enerģijas, bet ne siltuma, bet augstsprieguma elektriskā lauka enerģija. Tad elektriskā lauka potenciālā enerģija tiek pārvērsta elektrona kinētiskajā enerģijā. Elektronu ātrums līdzstrāvas elektriskā laukā proporcionāli palielinās kvadrātsakne elektrodiem pievadīts spriegums.
4. Pārkarsēta tvaika sadalīšanās elektriskajā laukā var notikt pie zema tvaika ātruma, un šāds tvaika ātrums pie temperatūras 550oC var iegūt tikai atklātā vietā.
5. Lai ražotu ūdeņradi un skābekli lielos daudzumos izmantot matērijas nezūdamības likumu. No šī likuma izriet: kādā daudzumā ūdens tika sadalīts ūdeņradī un skābeklī, tādā pašā daudzumā mēs iegūsim ūdeni, kad šīs gāzes oksidēsies.

Izgudrojuma īstenošanas iespēju apstiprina veiktie piemēri trīs instalēšanas iespējās.

Visas trīs instalācijas iespējas ir izgatavotas no tiem pašiem, vienotiem cilindriskas formas izstrādājumiem no tērauda caurulēm.

Pirmais variants
Pirmās opcijas darbības un uzstādīšanas ierīce ( shēma 1)

Visos trijos variantos agregātu darbība sākas ar pārkarsēta tvaika sagatavošanu atklātā telpā ar tvaika temperatūru 550 o C. Atvērtā telpa nodrošina ātrumu pa tvaika sadalīšanās ķēdi līdz pat plkst. 2 m/s.

Pārkarsēta tvaika sagatavošana notiek karstumizturīgā tērauda caurulē /starterā/, kuras diametrs un garums ir atkarīgs no instalācijas jaudas. Instalācijas jauda nosaka sadalītā ūdens daudzumu, litri / s.

Viens litrs ūdens satur 124 litri ūdeņraža Un 622 litri skābekļa, kaloriju izteiksmē ir 329 kcal.

Pirms iekārtas palaišanas starteris tiek uzsildīts no plkst 800 līdz 1000 o C/apkure tiek veikta visādi/.

Viens startera gals ir aizbāzts ar atloku, caur kuru ieplūst dozētais ūdens sadalīšanai līdz aprēķinātajai jaudai. Ūdens starterī uzsilst līdz 550oC, brīvi iziet no startera otra gala un nonāk sadalīšanās kamerā, ar kuru starteris ir savienots ar atlokiem.

Sadalīšanās kamerā pārkarsēts tvaiks tiek sadalīts ūdeņradī un skābeklī ar elektrisko lauku, ko rada pozitīvie un negatīvie elektrodi, kuriem tiek piegādāta līdzstrāva ar spriegumu. 6000 V. Pozitīvais elektrods ir pats kameras korpuss /caurule/, bet negatīvais elektrods ir korpusa centrā uzstādīta plānsienu tērauda caurule, kuras virsmā ir caurumi ar diametru 20 mm.

Caurules elektrods ir režģis, kam nevajadzētu radīt pretestību ūdeņraža iekļūšanai elektrodā. Elektrods ir piestiprināts pie caurules korpusa uz buksēm, un caur to pašu stiprinājumu tiek pielietots augsts spriegums. Negatīvā elektroda caurules gals beidzas ar elektriski izolējošu un karstumizturīgu cauruli, lai ūdeņradis izietu caur kameras atloku. Skābekļa izeja no sadalīšanās kameras korpusa caur tērauda cauruli. Pozitīvajam elektrodam /kameras korpusam/ jābūt iezemētam, un līdzstrāvas barošanas avota pozitīvajam polam ir jābūt iezemētam.

Izeja ūdeņradis virzienā skābeklis 1:5.

Otrais variants
Darbības un uzstādīšanas ierīce saskaņā ar otro iespēju ( shēma 2)

Otrā varianta uzstādīšana ir paredzēta, lai ražotu lielu daudzumu ūdeņraža un skābekļa, pateicoties liela ūdens daudzuma paralēlai sadalīšanai un gāzu oksidēšanai katlos, lai iegūtu augstspiediena darba tvaiku ar ūdeņradi darbināmām elektrostacijām / in nākotne WES/.

Instalācijas darbība, tāpat kā pirmajā versijā, sākas ar pārkarsēta tvaika sagatavošanu starterī. Bet šis starteris atšķiras no startera 1. versijā. Atšķirība slēpjas faktā, ka startera galā ir metināts zars, kurā ir uzstādīts tvaika slēdzis, kuram ir divas pozīcijas - “start” un “darbs”.

Starterī iegūtais tvaiks nonāk siltummainī, kas paredzēts reģenerētā ūdens temperatūras regulēšanai pēc oksidēšanās katlā / K1/ pirms tam 550oC. Siltummainis / Tas/ - caurule, tāpat kā visi izstrādājumi ar tādu pašu diametru. Starp cauruļu atlokiem ir montētas karstumizturīgas tērauda caurules, caur kurām iziet pārkarsēts tvaiks. Caurules applūst ar ūdeni no slēgtas dzesēšanas sistēmas.

No siltummaiņa pārkarsēts tvaiks nonāk sadalīšanās kamerā, tieši tāds pats kā uzstādīšanas pirmajā versijā.

Ūdeņradis un skābeklis no sadalīšanās kameras nonāk katla 1 deglī, kurā ūdeņradis tiek aizdedzināts ar šķiltavu - veidojas lāpa. Deglis, plūstot ap katlu 1, rada tajā augstspiediena darba tvaiku. Degļa aste no katla 1 ieiet katlā 2 un ar savu siltumu katlā 2 sagatavo tvaiku katlam 1. Sākas nepārtraukta gāzu oksidēšanās visā katlu kontūrā pēc labi zināmas formulas:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + siltums

Gāzu oksidēšanās rezultātā samazinās ūdens un izdalās siltums. Šo siltumu iekārtā savāc katli 1 un katli 2, pārvēršot šo siltumu augstspiediena darba tvaikā. Un reģenerētais ūdens ar augstu temperatūru nonāk nākamajā siltummainī, no tā uz nākamo sadalīšanās kameru. Šāda ūdens pārejas secība no viena stāvokļa uz otru turpinās tik reižu, cik nepieciešams, lai no šī savāktā siltuma saņemtu enerģiju darba tvaika veidā, lai nodrošinātu projektēto jaudu. WES.

Pēc tam, kad pirmā pārkarsētā tvaika daļa apiet visus produktus, piešķir ķēdei aprēķināto enerģiju un iziet no pēdējā katla 2 ķēdē, pārkarsētais tvaiks pa cauruli tiek nosūtīts uz startera uzstādīto tvaika slēdzi. Tvaika slēdzis tiek pārvietots no "sākuma" stāvokļa uz "darba" stāvokli, pēc kura tas nonāk starterī. Starteris ir izslēgts /ūdens, apkure/. No startera pārkarsēts tvaiks nonāk pirmajā siltummainī un no tā sadalīšanās kamerā. Gar ķēdi sākas jauns pārkarsēta tvaika aplis. No šī brīža sadalīšanās un plazmas ķēde tiek slēgta pati par sevi.

Ūdeni iekārta patērē tikai augstspiediena darba tvaika veidošanai, kas tiek ņemts no izplūdes tvaika ķēdes atgriešanās aiz turbīnas.

Elektrostaciju trūkums priekš WES ir viņu apgrūtinājums. Piemēram, priekš WES ieslēgts 250 MW tajā pašā laikā ir jāsadalās 455 lūdens vienā sekundē, un tas prasīs 227 sadalīšanās kameras, 227 siltummaiņi, 227 katli / K1/, 227 katli / K2/. Bet šādu apjomīgumu simtkārtīgi attaisnos tikai tas, ka degviela WES būs tikai ūdens, par vides tīrību nemaz nerunājot WES, lēta elektroenerģija un siltums.

Trešais variants
spēkstacijas 3. versija ( shēma 3)

Šī ir tieši tāda pati spēkstacija kā otrā.

Atšķirība starp tām ir tāda, ka šī iekārta pastāvīgi darbojas no startera, tvaika sadalīšanās un ūdeņraža sadegšana skābekļa ķēdē netiek slēgta pati par sevi. Galaprodukts ražotnē būs siltummainis ar sadalīšanās kameru. Šāds produktu izvietojums ļaus papildus elektroenerģijai un siltumam iegūt arī ūdeņradi un skābekli vai ūdeņradi un ozonu. Elektrostacija ieslēgta 250 MW darbojoties no startera, tas patērēs enerģiju startera sildīšanai, ūdeni 7,2 m3/h un ūdens darba tvaika veidošanai 1620 m 3 / h / ūdens izmanto no izplūdes tvaika atgriešanas ķēdes/. Elektrostacijā par WESūdens temperatūra 550oC. Tvaika spiediens 250 plkst. Enerģijas patēriņš elektriskā lauka radīšanai uz vienu sadalīšanās kameru būs aptuveni 3600 kWh.

Elektrostacija ieslēgta 250 MW izvietojot produktus četros stāvos, tas aizņems platību 114 x 20 m un augstums 10 m. Neņemot vērā laukumu turbīnai, ģeneratoram un transformatoram 250 kVA - 380 x 6000 V.

IZgudrojumam ir TĀKĀS PRIEKŠROCĪBAS

1. Gāzu oksidēšanas rezultātā iegūto siltumu var izmantot tieši uz vietas, savukārt ūdeņradi un skābekli iegūst no izplūdes tvaiku un rūpnieciskā ūdens apglabāšanas.
2. Zems ūdens patēriņš, ražojot elektrību un siltumu.
3. Metodes vienkāršība.
4. Ievērojams enerģijas ietaupījums, kā tas tiek tērēts tikai startera iesildīšanai līdz vienmērīgam termiskam režīmam.
5. Augsta procesa produktivitāte, jo ūdens molekulu disociācija ilgst sekundes desmitdaļas.
6. Metodes sprādzienbīstamība un ugunsdrošība, jo tā īstenošanā nav nepieciešamas tvertnes ūdeņraža un skābekļa savākšanai.
7. Iekārtas darbības laikā ūdens tiek atkārtoti attīrīts, pārvēršoties destilētā ūdenī. Tas novērš nokrišņus un katlakmens veidošanos, kas palielina iekārtas kalpošanas laiku.
8. Instalācija ir izgatavota no parastā tērauda; izņemot apkures katlus, kas izgatavoti no karstumizturīga tērauda ar oderējumu un to sienu ekranējumu. Tas ir, īpaši dārgi materiāli nav nepieciešami.

Izgudrojums var tikt pielietots rūpniecību, elektrostacijās aizstājot ogļūdeņražus un kodoldegvielu ar lētu, plaši izplatītu un videi draudzīgu ūdeni, vienlaikus saglabājot šo staciju jaudu.

PRETENZIJA

Metode ūdeņraža un skābekļa iegūšanai no ūdens tvaikiem, kas ietver šī tvaika izvadīšanu caur elektrisko lauku, kas raksturīgs ar to, ka tiek izmantoti pārkarsēti ūdens tvaiki ar temperatūru 500 - 550 o C, izvadīts caur augstsprieguma līdzstrāvas elektrisko lauku, lai atdalītu tvaikus un sadalītu tos ūdeņraža un skābekļa atomos.