Eksperymentalnie odkrył i zbadał nowy efekt „zimnego” wysokiego napięcia odparowania elektromotorycznego i taniej dysocjacji cieczy pod wysokim napięciem.
WPROWADZENIE
Ten artykuł dotyczy nowego obiecującego kierunku naukowego i technicznego energii wodorowej. Informuje, że w Rosji odkryto nowy efekt elektrofizyczny intensywnego „zimnego” parowania i dysocjacji cieczy i roztworów wodnych na gazy palne, który został przetestowany eksperymentalnie bez poboru mocy - elektroosmoza kapilarna wysokiego napięcia. Podano żywe przykłady przejawiania się tego ważnego efektu w Żywej naturze. Otwarty efekt jest fizyczną podstawą wielu nowych „przełomowych” technologii w energetyce wodorowej i elektrochemii przemysłowej. Na jego podstawie autor opracował, opatentował i aktywnie bada nową, wysokowydajną i energooszczędną technologię wytwarzania palnych gazów palnych i wodoru z wody, różnych roztworów wodnych i związków wodno-organicznych. W artykule ujawniono ich istotę fizyczną oraz technikę ich praktycznej realizacji, co daje techniczną i ekonomiczną ocenę perspektyw nowych gazowników. Artykuł zawiera również analizę głównych problemów związanych z energią wodoru i jej poszczególnymi technologiami.
Krótko o historii odkrycia elektroosmozy kapilarnej i dysocjacji cieczy na gazy oraz powstaniu nowej technologii. Odkrycie tego efektu przeprowadziłem w 1985 roku. Eksperymenty i eksperymenty z kapilarnym elektroosmotycznym "zimnym" odparowaniem i rozkładem cieczy w celu uzyskania paliwa gazowego bez poboru mocy prowadzę od 1986 r. -96 yy … Po raz pierwszy o naturalnym naturalnym procesie „zimnego” parowania wody w roślinach napisałem w 1988 r. Artykuł „Rośliny - naturalne pompy elektryczne” / 1 /. O nowej wysokowydajnej technologii otrzymywania gazów palnych z cieczy i otrzymywania wodoru z wody na podstawie tego efektu pisałem w 1997 roku w artykule "Nowa technologia ognia elektrycznego" (sekcja "Czy można spalać wodę") / 2 /. Artykuł zawiera liczne ilustracje (Rys. 1-4) wraz z wykresami,schematy blokowe instalacji doświadczalnych, ukazujące główne elementy konstrukcji i urządzeń elektrycznych (źródeł pola elektrycznego) proponowanych przeze mnie kapilarnych elektroosmotycznych generatorów gazu opałowego. Urządzenia są oryginalnymi konwerterami cieczy na gazy opałowe. Przedstawiono je na rys. 1-3 w sposób uproszczony, z wystarczającą szczegółowością, aby wyjaśnić istotę nowej technologii otrzymywania paliwa gazowego z cieczy.wystarczy wyjaśnić istotę nowej technologii wytwarzania paliwa gazowego z cieczy.wystarczy wyjaśnić istotę nowej technologii wytwarzania paliwa gazowego z cieczy.
Poniżej podano listę ilustracji i krótkie objaśnienia do nich. Na rys. 1 przedstawia najprostszą konfigurację doświadczalną do „zimnego” zgazowania i dysocjacji cieczy z ich przeniesieniem na paliwo gazowe za pomocą jednego pola elektrycznego. Rysunek 2 przedstawia najprostszą konfigurację doświadczalną dla „zimnego” zgazowania i dysocjacji cieczy z dwoma źródłami pola elektrycznego (stałym polem elektrycznym dla „zimnego” parowania elektroosmozy dowolnej cieczy i drugim pulsującym (zmiennym) polem do kruszenia cząsteczek odparowanej cieczy i przekształcania jej w paliwo Na rys. 3 przedstawiono uproszczony schemat blokowy połączonego urządzenia, które w przeciwieństwie do urządzeń (rys. 1, 2) zapewnia również dodatkową elektryczną aktywację odparowanej cieczy. Na rys.4 przedstawiono wykresy zależności wyjściowych parametrów użytkowych (wydajności) elektroosmotycznej pompy-wyparki cieczy (wytwornicy gazów palnych) od głównych parametrów urządzeń. W szczególności pokazuje zależność między działaniem urządzenia a natężeniem pola elektrycznego i obszarem wyparowanej powierzchni kapilarnej. Nazwy figur i dekodowanie elementów samych urządzeń podano w podpisach do nich. Opis zależności pomiędzy elementami urządzeń a samym działaniem urządzeń w dynamice podany jest poniżej w tekście w odpowiednich rozdziałach artykułu.pokazuje zależność między wydajnością urządzenia a natężeniem pola elektrycznego i obszarem wyparowanej powierzchni kapilarnej. Nazwy figur i dekodowanie elementów samych urządzeń podano w podpisach do nich. Opis zależności pomiędzy elementami urządzeń a samym działaniem urządzeń w dynamice podany jest poniżej w tekście w odpowiednich rozdziałach artykułu.pokazuje zależność między wydajnością urządzenia a natężeniem pola elektrycznego i obszarem wyparowanej powierzchni kapilarnej. Nazwy figur i dekodowanie elementów samych urządzeń podano w podpisach do nich. Opis zależności pomiędzy elementami urządzeń a samym działaniem urządzeń w dynamice podany jest poniżej w tekście w odpowiednich rozdziałach artykułu.
Film promocyjny:
PERSPEKTYWY I PROBLEMY ENERGII WODOROWEJ
Wydajna produkcja wodoru z wody to kuszące, stare marzenie cywilizacji. Ponieważ na planecie jest dużo wody, a energia wodorowa obiecuje ludzkości „czystą” energię z wody w nieograniczonych ilościach. Ponadto już sam proces spalania wodoru w środowisku tlenu uzyskanego z wody zapewnia spalanie idealne pod względem wartości opałowej i czystości.
Dlatego stworzenie i rozwój przemysłowy wysokowydajnej technologii elektrolizy do rozszczepiania wody na H2 i O2 od dawna jest jednym z aktualnych i priorytetowych zadań energetyki, ekologii i transportu. Jeszcze bardziej palącym i pilnym problemem sektora energetycznego jest zgazowanie stałych i ciekłych paliw węglowodorowych, a dokładniej tworzenie i wdrażanie energooszczędnych technologii wytwarzania palnych gazów opałowych z wszelkich węglowodorów, w tym odpadów organicznych. Niemniej jednak, pomimo pilności i prostoty problemów energetycznych i środowiskowych cywilizacji, nie zostały one jeszcze skutecznie rozwiązane. Jakie są więc przyczyny wysokiego zużycia energii i niskiej produktywności znanych technologii energii wodorowej? Więcej na ten temat poniżej.
KRÓTKA ANALIZA PORÓWNAWCZA STANU I ROZWOJU ENERGII PALIW WODOROWYCH
Pierwszeństwo wynalazku w zakresie otrzymywania wodoru z wody przez elektrolizę wody należy do rosyjskiego naukowca D. A. Lachinova (1888). Przejrzałem setki artykułów i patentów w tej naukowej i technicznej dziedzinie. Istnieją różne metody wytwarzania wodoru podczas rozkładu wody: termiczne, elektrolityczne, katalityczne, termochemiczne, termograwitacyjne, impulsowe i inne / 3-12 /. Z punktu widzenia energochłonności najbardziej energochłonna jest metoda termiczna / 3 /, a najmniej energochłonna metoda impulsu elektrycznego amerykańskiego Stanleya Mayera / 6 /. Technologia Mayera / 6 / opiera się na dyskretnej metodzie elektrolizy polegającej na rozkładzie wody przez impulsy elektryczne wysokiego napięcia przy rezonansowych częstotliwościach drgań cząsteczek wody (ogniwo elektryczne Mayera). Jest moim zdaniem najbardziej progresywna i obiecująca pod względem zastosowanych efektów fizycznych,a jeśli chodzi o zużycie energii, to jednak jego sprawność jest nadal niska i jest ograniczona koniecznością przezwyciężenia wiązań międzycząsteczkowych cieczy oraz brakiem mechanizmu usuwania powstającego paliwa gazowego ze strefy roboczej elektrolizy cieczy.
Wniosek: Wszystkie te i inne dobrze znane metody i urządzenia do produkcji wodoru i innych gazów palnych są nadal mało wydajne ze względu na brak naprawdę wysoce wydajnej technologii odparowywania i rozszczepiania cząsteczek cieczy. Więcej na ten temat w następnej sekcji poniżej.
ANALIZA PRZYCZYN WYSOKIEJ POJEMNOŚCI ENERGETYCZNEJ I NISKIEJ PRODUKTYWNOŚCI ZNANYCH TECHNOLOGII WYTWARZANIA GAZÓW PALIWOWYCH Z WODY
Uzyskanie gazów opałowych z cieczy o minimalnym zużyciu energii jest bardzo trudnym problemem naukowo-technicznym. Znaczne zużycie energii przy pozyskiwaniu paliwa gazowego z wody w znanych technologiach pochłania pokonanie wiązań międzycząsteczkowych wody w jej ciekłym skupionym stanie. Ponieważ woda ma bardzo złożoną strukturę i skład. Co więcej, paradoksem jest, że pomimo niezwykłego występowania w przyrodzie, struktura i właściwości wody oraz jej związków nie zostały zbadane pod wieloma względami / 14 /.
• Skład i energia utajona wiązań międzycząsteczkowych struktur i związków w cieczach
Skład fizykochemiczny nawet zwykłej wody wodociągowej jest dość złożony, ponieważ woda zawiera liczne wiązania międzycząsteczkowe, łańcuchy i inne struktury cząsteczek wody. W szczególności zwykła woda wodociągowa zawiera różne łańcuchy specjalnie połączonych i zorientowanych cząsteczek wody z jonami zanieczyszczeń (formacje klastrów), różne związki koloidalne i izotopy, substancje mineralne, a także wiele rozpuszczonych gazów i zanieczyszczeń / 14 /.
• Wyjaśnienie problemów i kosztów energii do „gorącego” odparowywania wody przy użyciu znanych technologii
Dlatego w znanych metodach rozszczepiania wody na wodór i tlen konieczne jest zużywanie dużej ilości energii elektrycznej, aby osłabić i całkowicie zerwać międzycząsteczkowe, a następnie molekularne wiązania wody. Aby obniżyć koszty energii do elektrochemicznego rozkładu wody, często stosuje się dodatkowe ogrzewanie termiczne (aż do powstania pary), a także wprowadzanie dodatkowych elektrolitów, na przykład słabych roztworów zasad, kwasów. Jednak te dobrze znane ulepszenia nadal nie intensyfikują znacząco procesu dysocjacji cieczy (w szczególności rozkładu wody) z jej ciekłego stanu skupienia. Stosowanie znanych technologii odparowywania termicznego wiąże się z ogromnym wydatkiem energii cieplnej. A zastosowanie drogich katalizatorów w procesie wytwarzania wodoru z wodnych roztworów w celu zintensyfikowania tego procesu jest bardzo kosztowne i nieefektywne. Główny powód wysokiego zużycia energii przy stosowaniu tradycyjnych technologii dysocjacji cieczy jest obecnie jasny, ponieważ są one przeznaczone na zrywanie międzycząsteczkowych wiązań cieczy.
• Krytyka najbardziej zaawansowanej technologii elektrycznej do produkcji wodoru z wody S. Meyer / 6 /
Zdecydowanie najbardziej znaną ekonomicznie i najbardziej zaawansowaną w fizyce jest technologia elektrowodorowa Stanleya Mayera. Ale jego słynne ogniwo elektryczne / 6 / jest również mało wydajne, bo przecież nie ma mechanizmu skutecznego usuwania cząsteczek gazu z elektrod. Dodatkowo ten proces dysocjacji wody w metodzie Mayera jest spowolniony ze względu na to, że podczas elektrostatycznego oddzielania cząsteczek wody od samej cieczy trzeba poświęcić czas i energię na pokonanie ogromnej utajonej energii potencjalnej wiązań międzycząsteczkowych i struktur wody i innych cieczy.
PODSUMOWANIE ANALIZY
Dlatego jest całkiem jasne, że bez nowego oryginalnego podejścia do problemu dysocjacji i przemiany cieczy w gazy opałowe problem intensyfikacji powstawania gazów nie może zostać rozwiązany przez naukowców i technologów. Rzeczywiste wdrażanie w praktyce innych dobrze znanych technologii jest nadal „utknięte w martwym punkcie”, ponieważ wszystkie z nich są znacznie bardziej energochłonne niż technologia Mayera. I dlatego są nieskuteczne w praktyce.
KRÓTKIE OPISANIE CENTRALNEGO PROBLEMU ENERGII WODOROWEJ
Centralny problem naukowo-techniczny energetyki wodorowej polega moim zdaniem właśnie na nierozwiązanym charakterze oraz konieczności znalezienia i wdrożenia w praktyce nowej technologii wielokrotnego intensyfikacji procesu otrzymywania wodoru i paliwa gazowego z dowolnych roztworów wodnych i emulsji przy jednoczesnym gwałtownym obniżeniu zużycia energii. Gwałtowna intensyfikacja procesów rozszczepiania cieczy przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii w znanych technologiach jest nadal w zasadzie niemożliwa, gdyż do niedawna główny problem efektywnego odparowywania roztworów wodnych bez doprowadzania energii cieplnej i elektrycznej nie został rozwiązany. Główny sposób ulepszenia technologii wodorowych jest jasny. Konieczne jest nauczenie się skutecznego waporyzacji i zgazowywania cieczy. Ponadto tak intensywnie, jak to możliwe i przy najniższym zużyciu energii.
METODOLOGIA I CECHY WDROŻENIA NOWEJ TECHNOLOGII
Dlaczego para jest lepsza niż lód do produkcji wodoru z wody? Ponieważ w nim cząsteczki wody poruszają się znacznie swobodniej niż w roztworach wodnych.
a) Zmiana stanu skupienia cieczy
Oczywiste jest, że wiązania międzycząsteczkowe pary wodnej są słabsze niż wody w postaci cieczy, a tym bardziej wody w postaci lodu. Gazowy stan wody dodatkowo ułatwia pracę pola elektrycznego w celu późniejszego rozszczepienia samych cząsteczek wody na H2 i O2. Dlatego metody efektywnej konwersji zagregowanego stanu wody w gaz wodny (para, mgła) są obiecującą główną ścieżką rozwoju energetyki elektrowodorowej. Ponieważ poprzez przeniesienie ciekłej fazy wody do fazy gazowej uzyskuje się osłabienie i (lub) całkowite rozerwanie i skupienie międzycząsteczkowe oraz inne wiązania i struktury istniejące wewnątrz cieczy wody.
b) Elektryczny kocioł wodny - anachronizm energii wodorowej, czyli znowu o paradoksach energii przy parowaniu cieczy
Ale to nie jest takie proste. Z przemianą wody w stan gazowy. Ale co z wymaganą energią potrzebną do odparowania wody. Klasycznym sposobem jego intensywnego odparowania jest termiczne podgrzewanie wody. Ale jest też bardzo energochłonny. Z ławek szkolnych nauczono nas, że proces odparowywania wody, a nawet jej wrzenia, wymaga bardzo dużej ilości energii cieplnej. Informacje na temat wymaganej ilości energii do odparowania 1m³ wody są dostępne w każdej fizycznej książce informacyjnej. To wiele kilodżuli energii cieplnej. Lub wiele kilowatogodzin energii elektrycznej, jeśli parowanie odbywa się przez podgrzanie wody z prądu elektrycznego. Gdzie jest wyjście z impasu energetycznego?
ELEKTROOSMOZA KAPILARNA WODNYCH I WODNYCH ROZTWORÓW DO „PAROWANIA ZIMNEGO” I ROZPROSZENIA PŁYNÓW DO GAZÓW PALIWOWYCH (opis nowego efektu i jego przejawów w przyrodzie)
Od dawna szukałem takich nowych efektów fizycznych oraz tanich metod odparowywania i dysocjacji cieczy, dużo eksperymentowałem i wciąż znalazłem sposób na efektywne "zimne" odparowanie i dysocjację wody na gaz palny. Ten niesamowicie piękny i doskonały efekt zasugerowała mi sama Natura.
Natura jest naszym mądrym nauczycielem. Paradoksalnie okazuje się, że w żyjącej naturze od dawna istnieje niezależnie od nas skuteczny sposób elektrokapilarnego pompowania i "zimnego" odparowywania cieczy z jej przeniesieniem do stanu gazowego bez jakiegokolwiek dopływu energii cieplnej i elektryczności. I ten naturalny efekt jest realizowany poprzez działanie trwałego znaku ziemskiego pola elektrycznego na ciecz (wodę) znajdującą się w naczyniach włosowatych, właśnie za pomocą elektroosmozy kapilarnej.
Rośliny są naturalnymi, doskonałymi energetycznie, elektrostatycznymi i jonowymi pompami-wyparkami roztworów wodnych. Moje pierwsze doświadczenia z zastosowaniem elektroosmozy kapilarnej do "zimnego" odparowywania i dysocjacji wody, które wykonałem na prostych eksperymentalnych instalacjach jeszcze w 1986 r., Nie stały się dla mnie od razu jasne, ale ja zaczął uparcie szukać jej analogii i przejawów tego zjawiska w żywej przyrodzie. Przecież Natura jest naszym odwiecznym i mądrym Nauczycielem. I znalazłem to najpierw w roślinach!
a) Paradoks i doskonałość energii naturalnych pomp-wyparek roślin
Uproszczone szacunki ilościowe wskazują, że mechanizm działania naturalnych pomp-wyparek wilgoci roślin, a zwłaszcza wysokich drzew, jest wyjątkowy pod względem efektywności energetycznej. Rzeczywiście, jest to już znane i łatwo obliczyć, że naturalna pompa wysokiego drzewa (o wysokości korony około 40 mi średnicy pnia około 2 m) pompuje i wyparowuje metry sześcienne wilgoci dziennie. Ponadto bez dopływu ciepła i prądu z zewnątrz. Równoważna moc energetyczna takiej naturalnej elektrycznej pompy-wyparki wody, w tym zwykłym drzewie, analogicznie do tradycyjnych urządzeń stosowanych w technice, pomp i elektrycznych podgrzewaczy-wyparek wody wykorzystywanych przez nas do tej samej pracy, wynosi kilkadziesiąt kilowatów. Taka energetyczna doskonałość Natury jest wciąż dla nas trudna do zrozumienia i jak dotąd nie możemy od razu skopiować. A miliony lat temu rośliny i drzewa nauczyły się, jak skutecznie wykonywać tę pracę bez dostaw i marnotrawstwa energii elektrycznej, której używamy wszędzie.
b) Opis fizyki i energetyki naturalnej pompy-wyparki cieczy roślinnej
Jak więc działa naturalna pompa - parownik wody dla drzew i roślin i jaki jest mechanizm jej energii? Okazuje się, że wszystkie rośliny od dawna i umiejętnie wykorzystują ten efekt elektroosmozy kapilarnej, odkryty przeze mnie jako mechanizm energetyczny do pompowania roztworów wodnych zasilających je naturalnymi jonowymi i elektrostatycznymi pompami kapilarnymi do dostarczania wody z korzeni do ich korony bez dostarczania energii i bez ingerencji człowieka. Natura mądrze wykorzystuje energię potencjalną pola elektrycznego Ziemi. Ponadto w roślinach i drzewach naturalne najcieńsze włókna-kapilary pochodzenia roślinnego, naturalny roztwór wodny - słaby elektrolit, służy do podnoszenia płynu z korzeni na liście wewnątrz pni roślin oraz do zimnego odparowywania soków przez naczynia włosowate wewnątrz roślin,naturalny potencjał elektryczny planety i energia potencjalna pola elektrycznego planety. Wraz ze wzrostem rośliny (wzrostem jej wysokości) wzrasta również produktywność tej naturalnej pompy, ponieważ wzrasta różnica w naturalnych potencjałach elektrycznych między korzeniem a wierzchołkiem korony rośliny.
c) Po co mieć igły w pobliżu drzewa - aby jego elektryczna pompa działała zimą
Można powiedzieć, że soki odżywcze przedostają się do roślin z powodu zwykłego termicznego odparowania wilgoci z liści. Tak, ten proces też istnieje, ale nie jest to główny. Ale co najbardziej zaskakuje, wiele drzew iglastych (sosny, świerki, jodły) jest mrozoodpornych i rośnie nawet zimą. Faktem jest, że w roślinach o liściach lub cierniach przypominających igły (takich jak sosna, kaktus itp.), Elektrostatyczna pompa-parownik działa w każdej temperaturze otoczenia, ponieważ igły koncentrują maksymalne napięcie naturalnego potencjału elektrycznego na końcach tych igieł. Dlatego jednocześnie z ruchem elektrostatycznym i jonowym wodnych roztworów pożywek przez naczynia włosowate, one również intensywnie się rozkładają i wydajnie emitują (wtryskują,Cząsteczki wilgoci są wystrzeliwane do atmosfery z tych naturalnych urządzeń z ich naturalnych, przypominających igły, naturalnych elektrod-ozonizatorów, skutecznie przekształcając cząsteczki roztworów wodnych w gazy. Dlatego działanie tych naturalnych elektrostatycznych i jonowych pomp wodnych roztworów przeciw zamarzaniu występuje zarówno podczas suszy, jak i zimna.
d) Moje obserwacje i eksperymenty elektrofizyczne na roślinach
Poprzez wieloletnie obserwacje roślin w środowisku naturalnym i eksperymenty z roślinami w środowisku umieszczonymi w sztucznym polu elektrycznym, wszechstronnie zbadałem ten skuteczny mechanizm naturalnej pompy i wyparki wilgoci. Ujawniono także zależność natężenia ruchu soków naturalnych wzdłuż pnia roślin od parametrów pola elektrycznego oraz rodzaju kapilar i elektrod. Wzrost roślin w eksperymentach znacznie wzrósł wraz z wielokrotnym wzrostem tego potencjału, ponieważ wzrosła wydajność jej naturalnej pompy elektrostatycznej i jonowej. W 1988 roku opisałem swoje obserwacje i doświadczenia z roślinami w artykule popularnonaukowym „Rośliny - naturalne pompy jonowe” / 1 /.
e) Uczymy się od roślin tworzenia doskonałej techniki pomp - wyparek. Jest całkiem jasne, że ta naturalna, doskonała energetycznie technologia znajduje zastosowanie w technice przetwarzania cieczy w gazy paliwowe. I stworzyłem takie eksperymentalne instalacje do holonicznego elektrokapilarnego odparowywania cieczy (ryc. 1-3) na podobieństwo elektrycznych pomp drzew.
OPIS NAJŁATWIEJSZEGO PILOTA MONTAŻU POMPY ELEKTROKAPILARNEJ - PAROWNIKA PŁYNU
Najprostsze działające urządzenie do eksperymentalnej realizacji efektu elektroosmozy kapilarnej wysokiego napięcia na „zimne” odparowanie i dysocjację cząsteczek wody pokazano na rys. 1. Najprostsze urządzenie (rys. 1) do realizacji proponowanego sposobu wytwarzania gazu palnego składa się z pojemnika dielektrycznego 1 z wlanym do niego płynem 2 (emulsją wodno-paliwową lub zwykłą wodą) z drobnoporowatego materiału kapilarnego, na przykład knota włóknistego 3, zanurzonego do tej cieczy i wstępnie w niej zwilżony, z górnego parownika 4, w postaci kapilarnej powierzchni parującej o zmiennym obszarze w postaci nieprzepuszczalnego ekranu (niepokazanego na rys. 1). To urządzenie zawiera również elektrody wysokonapięciowe 5, 5-1,elektrycznie połączone w przeciwległych zaciskach wysokonapięciowego regulowanego źródła pola elektrycznego 6 o stałym znaku, a jedna z elektrod 5 jest wykonana w postaci perforowanej płytki igłowej i jest umieszczona ruchomo nad parownikiem 4, na przykład równolegle do niej w odległości wystarczającej, aby zapobiec przebiciu elektrycznemu zwilżonego knota 3, połączony mechanicznie z parownikiem 4.
Inna elektroda wysokonapięciowa (5-1), podłączona elektrycznie na wejściu, na przykład do zacisku „+” źródła pola 6, jest połączona mechanicznie i elektrycznie poprzez swoje wyjście z dolnym końcem porowatego materiału, knotem 3, prawie na dnie pojemnika 1. Dla niezawodnej izolacji elektrycznej zabezpieczony od korpusu pojemnika 1 izolatorem elektrycznym przepustowym 5-2 Należy zauważyć, że wektor natężenia tego pola elektrycznego dostarczanego do knota 3 z bloku 6 jest skierowany wzdłuż osi wyparki knota 3. Urządzenie jest również uzupełnione prefabrykowanym kolektorem gazu 7. Zasadniczo urządzenie zawierające bloki 3, 4, 5, 6 jest połączonym urządzeniem pompy elektroosmotycznej i elektrostatycznego parownika cieczy 2 ze zbiornika 1. Blok 6 umożliwia regulację natężenia stałego znaku („+”, „-”) pola elektrycznego od 0 do 30 kV / cm. Elektroda 5 jest perforowana lub porowata, aby umożliwić przechodzenie generowanej pary. Urządzenie (rys. 1) przewiduje również techniczną możliwość zmiany odległości i położenia elektrody 5 względem powierzchni parownika 4. W zasadzie do wytworzenia wymaganego natężenia pola elektrycznego zamiast bloku elektrycznego 6 i elektrody 5 można zastosować monoelektrody polimerowe / 13 /. W tej bezprądowej wersji generatora wodoru jego elektrody 5 i 5-1 są wykonane w postaci monoelektretów o przeciwnych znakach elektrycznych. Następnie, w przypadku zastosowania takich elektrod urządzenia 5 i ich umieszczenia, jak wyjaśniono powyżej, znika zwykle potrzeba stosowania specjalnego zespołu elektrycznego 6.1) przewiduje również techniczną możliwość zmiany odległości i położenia elektrody 5 względem powierzchni parownika 4. W zasadzie do wytworzenia wymaganego natężenia pola elektrycznego zamiast bloku elektrycznego 6 i elektrody 5 można zastosować monoelektrody polimerowe / 13 /. W tej bezprądowej wersji generatora wodoru jego elektrody 5 i 5-1 są wykonane w postaci monoelektretów o przeciwnych znakach elektrycznych. Następnie, w przypadku zastosowania takich elektrod urządzenia 5 i ich umieszczenia, jak wyjaśniono powyżej, znika zwykle potrzeba stosowania specjalnego zespołu elektrycznego 6.1) przewiduje również techniczną możliwość zmiany odległości i położenia elektrody 5 względem powierzchni parownika 4. W zasadzie do wytworzenia wymaganego natężenia pola elektrycznego zamiast bloku elektrycznego 6 i elektrody 5 można zastosować monoelektrody polimerowe / 13 /. W tej bezprądowej wersji generatora wodoru jego elektrody 5 i 5-1 są wykonane w postaci monoelektretów o przeciwnych znakach elektrycznych. Następnie, w przypadku zastosowania takich elektrod urządzenia 5 i ich umieszczenia, jak wyjaśniono powyżej, znika zwykle potrzeba stosowania specjalnego zespołu elektrycznego 6. W tej bezprądowej wersji generatora wodoru jego elektrody 5 i 5-1 są wykonane w postaci monoelektretów o przeciwnych znakach elektrycznych. Następnie, w przypadku zastosowania takich elektrod urządzenia 5 i ich umieszczenia, jak wyjaśniono powyżej, znika zwykle potrzeba stosowania specjalnego zespołu elektrycznego 6. W tej bezprądowej wersji generatora wodoru jego elektrody 5 i 5-1 są wykonane w postaci monoelektretów o przeciwnych znakach elektrycznych. Następnie, w przypadku zastosowania takich elektrod urządzenia 5 i ich umieszczenia, jak wyjaśniono powyżej, znika zwykle potrzeba stosowania specjalnego zespołu elektrycznego 6.
OPIS DZIAŁANIA PROSTEJ ELEKTRYCZNEJ POMPY KAPILARNEJ-PAROWNIKA (RYS.1)
Pierwsze doświadczenia z elektrokapilarną dysocjacją cieczy przeprowadzono z użyciem jako cieczy zarówno zwykłej wody i jej różnych roztworów, jak i emulsji wodno-paliwowych o różnych stężeniach. We wszystkich tych przypadkach udało się uzyskać gazy paliwowe. To prawda, że gazy te miały bardzo różny skład i pojemność cieplną.
Po raz pierwszy zaobserwowałem nowy efekt elektrofizyczny „zimnego” parowania cieczy bez zużycia energii pod działaniem pola elektrycznego w prostym urządzeniu (rys. 1)
a) Opis pierwszego najprostszego układu doświadczalnego
Eksperyment realizuje się w następujący sposób: najpierw do zbiornika 1 wlewa się mieszaninę wodno-paliwową (emulsję) 2, wstępnie zwilża się nią knot 3 i porowaty parownik 4. Następnie włącza się źródło 6 wysokiego napięcia i do cieczy doprowadza się z pewnej odległości różnicę potencjałów wysokiego napięcia (około 20 kV) od krawędzi kapilar (knot 3-parownik 4) źródło pola elektrycznego jest połączone przez elektrody 5-1 i 5, a podobna do płytki perforowana elektroda 5 jest umieszczona nad powierzchnią parownika 4 w odległości wystarczającej, aby zapobiec przebiciu elektrycznemu między elektrodami 5 i 5-1.
b) Jak działa urządzenie
W rezultacie wzdłuż kapilar knota 3 i parownika 4, pod działaniem sił elektrostatycznych podłużnego pola elektrycznego, cząsteczki cieczy spolaryzowane dipolowo przemieszczane z pojemnika w kierunku przeciwnego potencjału elektrycznego elektrody 5 (elektroosmoza) są odrywane przez te siły pola elektrycznego z powierzchni parownika 4 i zamieniają się w widoczną mgłę czyli ciecz przechodzi w inny stan skupienia przy minimalnym zużyciu energii przez źródło pola elektrycznego (6), a wzdłuż nich rozpoczyna się elektroosmotyczny wzrost tej cieczy. W procesie odrywania i zderzenia odparowanych cząsteczek cieczy z cząsteczkami powietrza i ozonu, elektronów w strefie jonizacji pomiędzy parownikiem 4 a górną elektrodą 5 następuje częściowa dysocjacja z utworzeniem palnego gazu. Ponadto gaz ten wchodzi, na przykład, przez kolektor gazu 7,do komór spalania pojazdu silnikowego.
C) Niektóre wyniki pomiarów ilościowych
W skład tego palnego paliwa gazowego wchodzą cząsteczki wodoru (H2) -35%, tlenu (O2) -35% cząsteczki wody (20%), a pozostałe 10% to cząsteczki zanieczyszczeń innych gazów, cząsteczki paliwa organicznego itp. Wykazano eksperymentalnie, że że intensywność procesu parowania i dysocjacji cząsteczek jego pary zmienia się od zmiany odległości elektrody 5 od parownika 4, od zmiany obszaru parownika, od rodzaju cieczy, jakości materiału kapilarnego knota 3 i parownika 4 oraz parametrów pola elektrycznego ze źródła 6 (natężenie, moc). Dokonano pomiaru temperatury paliwa gazowego i szybkości jego powstawania (przepływomierz). A wydajność urządzenia w zależności od parametrów projektowych. Ogrzewając i mierząc kontrolną objętość wody przy spalaniu określonej objętości tego paliwa gazowego obliczono pojemność cieplną powstałego gazu w zależności od zmiany parametrów układu doświadczalnego.
UPROSZCZONE WYJAŚNIENIE PROCESÓW I EFEKTÓW UTRZYMANYCH W EKSPERYMENTACH NA PIERWSZYCH ZESTAWACH
Już moje pierwsze eksperymenty na tej najprostszej instalacji w 1986 roku wykazały, że "zimna" mgła wodna (gaz) powstaje z cieczy (wody) w naczyniach włosowatych podczas elektroosmozy wysokiego napięcia bez żadnego widocznego zużycia energii, a mianowicie wykorzystując tylko energię potencjalną pola elektrycznego. Wniosek ten jest oczywisty, ponieważ w trakcie przeprowadzonych eksperymentów pobór prądu przez źródło pola był taki sam i był równy prądowi biegu jałowego źródła. Co więcej, prąd ten w ogóle się nie zmienił, niezależnie od tego, czy ciecz została odparowana, czy nie. Ale w moich opisanych poniżej eksperymentach nie ma cudu „zimnego” parowania i dysocjacji wody i roztworów wodnych na gazy paliwowe. Właśnie udało mi się zobaczyć i zrozumieć podobny proces zachodzący w samej Żywej Naturze. I udało się go wykorzystać w praktyce do efektywnego "zimnego" odparowania wody i uzyskania z niej paliwa gazowego.
Eksperymenty pokazują, że w ciągu 10 minut przy średnicy cylindra kapilarnego 10 cm, elektromoza kapilarna odparowała dostatecznie dużą objętość wody (1 litr) bez żadnego zużycia energii. Ponieważ pobierana moc elektryczna wejściowa (10 watów). Wykorzystane w eksperymentach źródło pola elektrycznego, przetwornica wysokiego napięcia (20 kV), pozostaje niezmienione w stosunku do trybu jego pracy. Stwierdzono eksperymentalnie, że cała ta energia pobierana z sieci jest znikoma w porównaniu z energią parowania cieczy, moc została wydana właśnie na wytworzenie pola elektrycznego. A ta moc nie wzrosła wraz z kapilarnym odparowaniem cieczy w wyniku pracy pomp jonowych i polaryzacyjnych. Dlatego efekt parowania zimnej cieczy jest niesamowity. W końcu dzieje się to bez widocznych kosztów energii!
Czasami widoczny był strumień gazu wodnego (pary), szczególnie na początku procesu. Z przyspieszeniem oderwała się od krawędzi naczynek. Ruch i parowanie cieczy tłumaczy się moim zdaniem właśnie pojawieniem się w kapilarze pod działaniem pola elektrycznego o ogromnych siłach elektrostatycznych i ogromnym ciśnieniu elektroosmotycznym na kolumnę spolaryzowanej wody (cieczy) w każdej kapilarze, która jest siłą napędową roztworu przez kapilary.
Eksperymenty dowodzą, że w każdej z kapilar z cieczą pod działaniem pola elektrycznego działa potężna, bezprądowa pompa elektrostatyczna i jednocześnie pompa jonowa, która podnosi kolumnę polaryzowanego i częściowo zjonizowanego pola w kapilarze kolumny cieczy (wody) o mikronowej średnicy z jednego potencjału pola elektrycznego przyłożonego do samą ciecz i dolny koniec kapilary do przeciwnego potencjału elektrycznego, umieszczony ze szczeliną względem przeciwległego końca tej kapilary. W efekcie taka elektrostatyczna pompa jonowa intensywnie zrywa wiązania międzycząsteczkowe wody,aktywnie pod wpływem ciśnienia przesuwa spolaryzowane cząsteczki wody i ich rodniki wzdłuż kapilary, a następnie wstrzykuje te cząsteczki wraz z rozdartymi elektrycznie naładowanymi rodnikami cząsteczek wody poza kapilarę do przeciwnego potencjału pola elektrycznego. Eksperymenty pokazują, że jednocześnie z wstrzyknięciem cząsteczek z naczyń włosowatych dochodzi również do częściowej dysocjacji (zerwania) cząsteczek wody. Im więcej, tym większe natężenie pola elektrycznego. We wszystkich tych złożonych i jednocześnie zachodzących procesach elektroosmozy kapilarnej cieczy wykorzystywana jest energia potencjalna pola elektrycznego. We wszystkich tych złożonych i jednocześnie zachodzących procesach elektroosmozy kapilarnej cieczy wykorzystywana jest energia potencjalna pola elektrycznego. We wszystkich tych złożonych i jednocześnie zachodzących procesach elektroosmozy kapilarnej cieczy wykorzystywana jest energia potencjalna pola elektrycznego.
Ponieważ proces takiej przemiany cieczy w mgłę wodną i gaz wodny przebiega analogicznie do roślin, w ogóle nie jest dostarczany w energię i nie towarzyszy mu podgrzewanie wody i gazu wodnego. Dlatego nazwałem ten naturalny i wówczas techniczny proces elektroosmozy cieczy - "zimnym" parowaniem. W eksperymentach przemiana cieczy wodnej w zimną fazę gazową (mgłę) zachodzi szybko i bez pozornego zużycia energii. Jednocześnie na wyjściu z kapilar cząsteczki gazowej wody są rozrywane przez siły elektrostatyczne pola elektrycznego na H2 i O2. Ponieważ ten proces przemiany fazowej wody w stanie ciekłym w mgłę wodną (gaz) i dysocjacja cząsteczek wody przebiega w eksperymencie bez pozornego zużycia energii (ciepła i trywialnej elektryczności), to prawdopodobniejest to energia potencjalna pola elektrycznego, która jest w jakiś sposób zużyta.
PODSUMOWANIE ROZDZIAŁU
Pomimo tego, że energetyka tego procesu wciąż nie jest do końca jasna, wciąż jest całkiem jasne, że „zimne parowanie” i dysocjacja wody odbywa się za pośrednictwem energii potencjalnej pola elektrycznego. Dokładniej, widoczny proces parowania i rozszczepiania wody na H2 i O2 podczas elektroosmozy kapilarnej odbywa się właśnie dzięki potężnym elektrostatycznym siłom Coulomba tego silnego pola elektrycznego. W zasadzie taka niezwykła elektroosmotyczna pompa-parownik rozbijająca cząsteczki cieczy jest przykładem perpetuum mobile drugiego rodzaju. W ten sposób wysokonapięciowa elektroosmoza kapilarna cieczy wodnej zapewnia, wykorzystując energię potencjalną pola elektrycznego, naprawdę intensywne i energooszczędne odparowanie i rozszczepienie cząsteczek wody na paliwo gazowe (H2, O2, H2O).
FIZYCZNA ISTOTA KAPILARNEJ ELEKTROSMOZY PŁYNÓW
Jak dotąd jego teoria nie została jeszcze rozwinięta, ale dopiero się pojawia. Autor ma nadzieję, że ta publikacja przyciągnie uwagę teoretyków i praktyków oraz pomoże stworzyć potężny, kreatywny zespół ludzi o podobnych poglądach. Ale już teraz jest jasne, że pomimo względnej prostoty technicznego wdrożenia samej technologii, rzeczywista fizyka i energetyka procesów w realizacji tego efektu jest bardzo złożona i nie do końca poznana. Zwróćmy uwagę na ich główne charakterystyczne właściwości:
A) Jednoczesny przepływ kilku procesów elektrofizycznych w cieczach w elektrokapilarce
Ponieważ podczas kapilarnego elektromotycznego odparowania i dysocjacji cieczy, wiele różnych procesów elektrochemicznych, elektrofizycznych, elektromechanicznych i innych zachodzi jednocześnie i naprzemiennie, zwłaszcza gdy wodny roztwór przemieszcza się wzdłuż kapilary i wstrzykuje cząsteczki od krawędzi kapilary w kierunku pola elektrycznego.
B) zjawisko energetyczne „zimnego” parowania cieczy
Mówiąc najprościej, fizyczna istota nowego efektu i nowej technologii polega na zamianie energii potencjalnej pola elektrycznego na energię kinetyczną ruchu cząsteczek cieczy i struktur wzdłuż kapilary i poza nią. W tym przypadku w procesie parowania i dysocjacji cieczy w ogóle nie jest pobierany prąd elektryczny, ponieważ w jakiś nieznany sposób jest zużywana energia potencjalna pola elektrycznego. To właśnie pole elektryczne w elektroosmozie kapilarnej wyzwala i utrzymuje powstawanie i jednoczesny przepływ w cieczy w procesie przekształcania jej frakcji i stanów skupienia w urządzenie jednocześnie wielu użytecznych efektów przemiany struktur molekularnych i cząsteczek cieczy w gaz palny. Mianowicie:Wysokonapięciowa elektroosmoza kapilarna zapewnia jednocześnie silną polaryzację cząsteczek wody i jej struktur z jednoczesnym częściowym zerwaniem wiązań międzycząsteczkowych wody w naelektryzowanej kapilarze, fragmentacją spolaryzowanych cząsteczek i skupisk wody na naładowane rodniki w samej kapilarze poprzez energię potencjalną pola elektrycznego. Ta sama energia potencjalna pola intensywnie uruchamia mechanizmy powstawania i ruchu wzdłuż naczyń włosowatych ustawionych „w rzędach” połączonych elektrycznie w łańcuchy spolaryzowanych cząsteczek wody i ich formacji (pompa elektrostatyczna),działanie pompy jonowej z wytworzeniem ogromnego ciśnienia elektroosmotycznego na kolumnę cieczy w celu przyspieszenia ruchu wzdłuż kapilary i ostatecznym wtryskiem z kapilary niekompletnych cząsteczek i skupisk cieczy (wody) już częściowo rozerwanych przez pole (rozszczepionych na rodniki). Dlatego na wyjściu nawet najprostszego urządzenia do elektroosmozy kapilarnej uzyskuje się już gaz palny (a dokładniej mieszaninę gazów H2, O2 i H2O).
C) Możliwość zastosowania i cechy działania zmiennego pola elektrycznego
Jednak dla pełniejszej dysocjacji cząsteczek wody w paliwo gazowe konieczne jest zmuszenie pozostałych przy życiu cząsteczek wody do zderzenia się ze sobą i rozszczepienia na cząsteczki H2 i O2 w dodatkowym poprzecznym zmiennym polu (ryc. 2). Dlatego też, aby zwiększyć intensyfikację procesu parowania i dysocjacji wody (dowolnej cieczy organicznej) na gaz opałowy, lepiej jest zastosować dwa źródła pola elektrycznego (rys. 2). W nich do odparowania wody (cieczy) i do produkcji paliwa gazowego oddzielnie wykorzystuje się energię potencjalną silnego pola elektrycznego (o sile co najmniej 1 kV / cm): najpierw pierwsze pole elektryczne służy do przeniesienia cząsteczek tworzących ciecz z siedzącego stanu ciekłego przez elektroosmozę przez naczynia włosowate w stan gazowy (otrzymuje się zimny gaz) z cieczy z częściowym rozszczepieniem cząsteczek wody, a następnie w drugim etapie,wykorzystują energię drugiego pola elektrycznego, a dokładniej, potężne siły elektrostatyczne, aby zintensyfikować proces rezonansu wibracyjnego „odpychania zderzeniowego” naelektryzowanych cząsteczek wody w postaci gazu wodnego między sobą, aby całkowicie rozerwać cząsteczki cieczy i utworzyć cząsteczki palnego gazu.
D) Sterowalność procesów dysocjacji cieczy w nowej technologii
Regulację intensywności powstawania mgły wodnej (intensywność zimnego parowania) uzyskuje się poprzez zmianę parametrów pola elektrycznego skierowanego wzdłuż parownika kapilarnego i (lub) zmianę odległości między zewnętrzną powierzchnią materiału kapilary a elektrodą przyspieszającą, za pomocą której w kapilarach wytwarzane jest pole elektryczne. Regulacja wydajności pozyskiwania wodoru z wody odbywa się poprzez zmianę (dostosowanie) wielkości i kształtu pola elektrycznego, powierzchni i średnicy kapilar, zmianę składu i właściwości wody. Te warunki optymalnej dysocjacji cieczy są różne w zależności od rodzaju cieczy, właściwości kapilar oraz parametrów pola i są podyktowane wymaganym przebiegiem procesu dysocjacji danej cieczy. Eksperymenty pokazująże najefektywniejszą produkcję H2 z wody osiąga się poprzez rozszczepienie cząsteczek mgły wodnej uzyskanej w wyniku elektroosmozy drugim polem elektrycznym, którego racjonalne parametry dobrano głównie eksperymentalnie. W szczególności stwierdzono celowość ostatecznego rozszczepienia cząsteczek mgły wodnej w celu precyzyjnego wytworzenia pulsującego znaku stałego pola elektrycznego z wektorem pola prostopadłym do wektora pierwszego pola stosowanego w elektroosmozie wody. Oddziaływanie pola elektrycznego na ciecz w procesie jej przemiany w mgłę i dalej w procesie rozszczepiania cząsteczek cieczy może odbywać się jednocześnie lub naprzemiennie.których racjonalne parametry dobrano głównie eksperymentalnie. W szczególności stwierdzono celowość końcowego rozszczepienia cząsteczek mgły wodnej w celu wytworzenia dokładnie pulsującego pola elektrycznego o stałym znaku z wektorem pola prostopadłym do wektora pierwszego pola stosowanego w elektroosmozie wody. Oddziaływanie pola elektrycznego na ciecz w procesie jej przemiany w mgłę i dalej w procesie rozszczepiania cząsteczek cieczy może odbywać się jednocześnie lub naprzemiennie.których racjonalne parametry dobrano głównie eksperymentalnie. W szczególności stwierdzono celowość końcowego rozszczepienia cząsteczek mgły wodnej w celu wytworzenia dokładnie pulsującego pola elektrycznego o stałym znaku z wektorem pola prostopadłym do wektora pierwszego pola stosowanego w elektroosmozie wody. Oddziaływanie pola elektrycznego na ciecz w procesie jej przemiany w mgłę i dalej w procesie rozszczepiania cząsteczek cieczy może odbywać się jednocześnie lub naprzemiennie. Oddziaływanie pola elektrycznego na ciecz w procesie jej przemiany w mgłę i dalej w procesie rozszczepiania cząsteczek cieczy może odbywać się jednocześnie lub naprzemiennie. Oddziaływanie pola elektrycznego na ciecz w procesie jej przemiany w mgłę i dalej w procesie rozszczepiania cząsteczek cieczy może odbywać się jednocześnie lub naprzemiennie.
PODSUMOWANIE WEDŁUG SEKCJI
Dzięki tym opisanym mechanizmom, przy połączonej elektroosmozie i działaniu dwóch pól elektrycznych na ciecz (wodę) w kapilarze, możliwe jest osiągnięcie maksymalnej wydajności procesu otrzymywania gazu palnego i praktycznie wyeliminowanie zużycia energii elektrycznej i cieplnej przy pozyskiwaniu tego gazu z wody z dowolnych cieczy wodno-paliwowych. Zasadniczo technologia ta ma zastosowanie do produkcji paliwa gazowego z dowolnego paliwa ciekłego lub jego wodnych emulsji.
Inne ogólne aspekty wdrażania nowej technologii Rozważmy więcej aspektów wdrażania proponowanej nowej rewolucyjnej technologii rozkładu wody, jej innych możliwych skutecznych opcji opracowania podstawowego schematu wdrażania nowej technologii, a także dodatkowych wyjaśnień, zaleceń technologicznych i "sztuczek" technologicznych oraz "KNOW-HOW" przydatne w jego realizacji.
a) Wstępna aktywacja wody (cieczy)
Aby zwiększyć intensywność pozyskiwania gazu opałowego, wskazane jest najpierw aktywowanie cieczy (wody) (wstępne podgrzanie, wstępne rozdzielenie jej na frakcje kwaśne i zasadowe, elektryfikacja i polaryzacja itp.). Wstępną elektroaktywację wody (i dowolnej emulsji wodnej) z jej rozdziałem na frakcje kwaśne i zasadowe przeprowadza się metodą częściowej elektrolizy za pomocą dodatkowych elektrod umieszczonych w specjalnych półprzepuszczalnych diafragmach w celu ich późniejszego oddzielnego odparowania (rys.3).
W przypadku wstępnego rozdzielenia wody początkowo obojętnej na frakcje aktywne chemicznie (kwaśne i zasadowe), wdrożenie technologii otrzymywania gazu palnego z wody staje się możliwe nawet w temperaturach poniżej zera (do –30 stopni Celsjusza), co jest bardzo ważne i przydatne zimą w pojazdach. Bo taka „frakcjonowana” elektroaktywowana woda w ogóle nie zamarza podczas mrozów. Oznacza to, że instalacja do produkcji wodoru z tak aktywowanej wody będzie mogła pracować również w ujemnych temperaturach otoczenia i podczas mrozów.
b) Źródła pola elektrycznego
Do realizacji tej technologii można wykorzystać różne urządzenia jako źródło pola elektrycznego. Na przykład, jak dobrze znane magnetoelektroniczne wysokonapięciowe przetworniki napięcia stałego i impulsowego, generatory elektrostatyczne, różne powielacze napięcia, wstępnie naładowane kondensatory wysokonapięciowe, a także generalnie całkowicie bezprądowe źródła pola elektrycznego - monoelektryczne dielektryczne.
c) Adsorpcja powstających gazów
Wodór i tlen w procesie wytwarzania gazu palnego mogą być gromadzone oddzielnie od siebie poprzez umieszczenie w strumieniu gazów palnych specjalnych adsorbentów. Jest całkiem możliwe użycie tej metody do dysocjacji dowolnej emulsji wodno-paliwowej.
d) Pozyskiwanie paliwa gazowego metodą elektroosmozy z organicznych odpadów płynnych
Technologia ta umożliwia efektywne wykorzystanie dowolnych płynnych roztworów organicznych (np. Płynnych odpadów z życia ludzi i zwierząt) jako surowca do produkcji gazu opałowego. Pomysł ten brzmi paradoksalnie, ale zastosowanie organicznych rozwiązań do produkcji paliwa gazowego, w szczególności z płynnych odchodów, z punktu widzenia energochłonności i ekologii, jest jeszcze bardziej opłacalne i łatwiejsze niż dysocjacja zwykłej wody, która technicznie znacznie trudniejsza do rozłożenia na cząsteczki.
Ponadto ten hybrydowy gaz paliwowy będący odpadami organicznymi jest mniej wybuchowy. Dlatego w rzeczywistości ta nowa technologia pozwala skutecznie przekształcić wszelkie płyny organiczne (w tym odpady płynne) w użyteczny gaz opałowy. W ten sposób obecna technologia jest skutecznie stosowana do korzystnego przetwarzania i usuwania ciekłych odpadów organicznych.
POZOSTAŁE ROZWIĄZANIA TECHNICZNE OPIS WZORÓW I ZASADY ICH DZIAŁANIA
Zaproponowana technologia może zostać wdrożona przy użyciu różnych urządzeń. Najprostsze urządzenie elektroosmotycznego generatora gazu opałowego z cieczy zostało już pokazane i ujawnione w tekście i na rys.1. Niektóre inne, bardziej zaawansowane wersje tych urządzeń, przetestowane przez autora eksperymentalnie, w uproszczonej formie przedstawiono na rys. 2-3. Jedną z prostych opcji połączonej metody wytwarzania gazu palnego z mieszanki wodno-paliwowej lub wody można zrealizować w urządzeniu (rys. 2), które zasadniczo składa się z połączenia urządzenia (rys. 1) z dodatkowym urządzeniem zawierającym płaskie elektrody poprzeczne 8,8- 1 podłączony do źródła silnego zmiennego pola elektrycznego 9.
Rysunek 2 pokazuje również bardziej szczegółowo strukturę funkcjonalną i skład źródła 9 drugiego (przemiennego) pola elektrycznego, a mianowicie pokazano, że składa się ono z pierwotnego źródła energii elektrycznej 14 podłączonego poprzez wejście zasilania do drugiej przetwornicy wysokonapięciowej 15 o regulowanej częstotliwości i amplitudzie (blok 15 może być wykonany w postaci indukcyjno-tranzystorowego obwodu typu autogenerator Royer dołączonego na wyjściu do płaskich elektrod 8 i 8-1. Urządzenie wyposażone jest również w grzałkę termiczną 10, umieszczoną np. Pod dnem zbiornika 1. W pojazdach mechanicznych może to być kolektor wydechowy gorących spalin, czyli ściany boczne samej obudowy silnika.
Na schemacie blokowym (ryc. 2) źródła pola elektrycznego 6 i 9 są bardziej szczegółowo rozszyfrowane. W szczególności wykazano więc, że źródło 6 o stałym znaku, ale regulowane przez wielkość natężenia pola elektrycznego, składa się z pierwotnego źródła energii elektrycznej 11, na przykład akumulatora pokładowego podłączonego przez obwód pierwotnego zasilania do regulowanej przetwornicy napięcia 12, na przykład typu autogeneratora Royer., z wbudowanym prostownikiem wyjściowym wysokiego napięcia (zawarty w bloku 12), podłączonym na wyjściu do elektrod 5 wysokiego napięcia, a przetwornik mocy 12 jest połączony z układem sterowania 13 poprzez wejście sterujące, co pozwala na sterowanie trybem pracy tego źródła pola elektrycznego., a dokładniej działanie bloków 3, 4, 5,6 stanowią połączone urządzenie pompy elektroosmotycznej i elektrostatycznego parownika cieczy. Blok 6 pozwala na kontrolę natężenia pola elektrycznego od 1 kV / cm do 30 kV / cm. Urządzenie (rys. 2) zapewnia również techniczną możliwość zmiany odległości i położenia siatki płytowej lub porowatej elektrody 5 względem parownika 4, a także odległości między elektrodami płaskimi 8 i 8-1. Opis hybrydowego urządzenia kombinowanego w statyce (ryc.3)a także odległość między elektrodami płaskimi 8 i 8-1. Opis hybrydowego urządzenia kombinowanego w statyce (ryc.3)a także odległość między elektrodami płaskimi 8 i 8-1. Opis hybrydowego urządzenia kombinowanego w statyce (ryc.3)
Urządzenie to, w przeciwieństwie do opisanych powyżej, uzupełnione jest o elektrochemiczny aktywator cieczy, dwie pary elektrod 5,5-1. Urządzenie zawiera zbiornik 1 z cieczą 2, na przykład wodą, dwa porowate knoty kapilarne 3 z parownikami 4, dwie pary elektrod 5,5-1. Źródło pola elektrycznego 6, którego potencjały elektryczne są połączone z elektrodami 5,5-1. Urządzenie zawiera również przewód zbiorczy gazu 7, filtr oddzielający-membranę-barierę 19, dzielący zbiornik 1 na dwa. Dodatkowy blok napięcia stałego o zmiennej wartości 17, którego wyjścia są wprowadzane przez elektrody 18 do cieczy 2 wewnątrz zbiornika 1 po obu stronach membrany 19. Należy zauważyć, że cechy tego urządzenia również składają się zże dwie górne elektrody 5 są zasilane przeciwnymi potencjałami elektrycznymi ze źródła wysokiego napięcia 6 ze względu na przeciwne właściwości elektrochemiczne cieczy, oddzielone membraną 19. Opis działania urządzeń (rys. 1-3)
DZIAŁANIE KOMBINOWANYCH GENERATORÓW PALIWA
Rozważmy bardziej szczegółowo implementację proponowanej metody na przykładzie prostych urządzeń (rys. 2-3).
Urządzenie (rys. 2) działa następująco: odparowanie cieczy 2 ze zbiornika 1 odbywa się głównie poprzez termiczne podgrzanie cieczy z bloku 10, np. Przy wykorzystaniu znacznej energii cieplnej z kolektora wydechowego silnika pojazdu mechanicznego. Dysocjacja cząsteczek odparowanej cieczy, na przykład wody, na cząsteczki wodoru i tlenu odbywa się poprzez silne działanie na nie zmiennym polem elektrycznym ze źródła wysokiego napięcia 9 w szczelinie między dwiema płaskimi elektrodami 8 i 8-1. Knot kapilarny 3, parownik 4, elektrody 5,5-1 i źródło pola elektrycznego 6, jak już opisano powyżej, zamieniają ciecz w parę, a inne elementy razem zapewniają dysocjację elektryczną cząsteczek odparowanej cieczy 2 w szczelinie między elektrodami 8.8-1 pod działaniem zmiennego pola elektrycznego ze źródła 9,ponadto poprzez zmianę częstotliwości oscylacji i natężenia pola elektrycznego w szczelinie między 8,8-1 wzdłuż obwodu 16 układu sterowania, biorąc pod uwagę informacje z czujnika składu gazu, regulowana jest intensywność zderzenia i fragmentacji tych cząsteczek (tj. stopień dysocjacji cząsteczek). Poprzez regulację natężenia podłużnego pola elektrycznego między elektrodami 5, 5-1 z jednostki przetwornika napięcia 12 za pośrednictwem jego układu sterującego 13, uzyskuje się zmianę działania mechanizmu podnoszenia i odparowywania cieczy 2.5-1 z jednostki 12 przetwornika napięcia poprzez jego układ sterowania 13, uzyskuje się zmianę w działaniu mechanizmu podnoszenia i odparowywania cieczy 2.5-1 z jednostki 12 przetwornika napięcia poprzez jego układ sterowania 13, uzyskuje się zmianę w działaniu mechanizmu podnoszenia i odparowywania cieczy 2.
Urządzenie (rys. 3) działa w następujący sposób: najpierw ciecz (woda) 2 w zbiorniku 1 pod działaniem różnicy potencjałów elektrycznych ze źródła napięcia 17 przyłożonego do elektrod 18 jest dzielona przez porowatą diafragmę 19 na „żywą” - zasadową i „martwą” - kwaśną. frakcje cieczy (wody), które są następnie przekształcane w stan pary przez elektroosmozę i kruszą jej ruchome cząsteczki przez zmienne pole elektryczne z bloku 9 w przestrzeni między elektrodami płaskimi 8,8-1, tworząc palny gaz. Jeśli elektrody 5,8 są porowate ze specjalnych adsorbentów, staje się możliwe gromadzenie, gromadzenie w nich zapasów wodoru i tlenu. Następnie można przeprowadzić odwrotny proces oddzielania od nich tych gazów np. Poprzez ich podgrzanie,i wskazane jest umieszczanie samych elektrod w takim trybie bezpośrednio w zbiorniku paliwa, połączonym np. z przewodem paliwowym pojazdu mechanicznego. Zwracamy również uwagę, że elektrody 5,8 mogą również służyć jako adsorbenty poszczególnych składników gazu palnego, na przykład wodoru. Materiał takich porowatych stałych adsorbentów wodoru został już opisany w literaturze naukowej i technicznej.
ZDOLNOŚĆ ROBOCZA METODY I POZYTYWNY EFEKT JEGO WDROŻENIA
Skuteczność metody została już przeze mnie udowodniona licznymi eksperymentami. A projekty urządzeń podane w artykule (rys. 1-3) są modelami roboczymi, na których przeprowadzono eksperymenty. Aby udowodnić efekt pozyskania gazu palnego, podpaliliśmy go na wylocie kolektora gazu (7) i dokonaliśmy pomiaru termicznych i środowiskowych charakterystyk procesu spalania. Istnieją raporty z badań, które potwierdzają skuteczność metody i wysokie właściwości środowiskowe otrzymanego paliwa gazowego i gazowych produktów jego spalania. Eksperymenty wykazały, że nowa elektroosmotyczna metoda dysocjacji cieczy jest wydajna i odpowiednia do zimnego parowania i dysocjacji w polach elektrycznych bardzo różnych cieczy (mieszanki paliwowo-wodne, woda, roztwory zjonizowane wody, emulsje wodno-olejowe,a nawet wodne roztwory odchodów organicznych, które przy okazji, po ich molekularnej dysocjacji tą metodą, tworzą skuteczny, przyjazny dla środowiska gaz palny, praktycznie bezwonny i bezbarwny.
Główny pozytywny efekt wynalazku polega na wielokrotnym zmniejszeniu zużycia energii (cieplnej, elektrycznej) dla realizacji mechanizmu parowania i dysocjacji molekularnej cieczy w porównaniu ze wszystkimi znanymi analogicznymi metodami.
Gwałtowny spadek zużycia energii przy uzyskiwaniu palnego gazu z cieczy, na przykład emulsji wodno-paliwowych przez odparowanie pola elektrycznego i kruszenie jego cząsteczek na cząsteczki gazu, uzyskuje się dzięki potężnym siłom elektrycznym pola elektrycznego działającego na cząsteczki zarówno w samej cieczy, jak i na odparowane cząsteczki. W efekcie następuje gwałtowne zintensyfikowanie procesu parowania cieczy i procesu fragmentacji jej cząsteczek w stanie gazowym przy praktycznie minimalnej mocy źródeł pola elektrycznego. Naturalnie, regulując siłę tych pól w roboczej strefie parowania i dysocjacji cząsteczek cieczy, elektrycznie lub przesuwając elektrody 5, 8, 8-1, zmienia się oddziaływanie sił pól z cząsteczkami cieczy,co prowadzi do regulacji szybkości parowania i stopnia dysocjacji cząsteczek odparowanej cieczy. Funkcjonalność i wysoka skuteczność dysocjacji odparowanej pary przez poprzeczne zmienne pole elektryczne w szczelinie między elektrodami 8, 8-1 ze źródła 9 jest również pokazana eksperymentalnie (rys. 2, 3, 4). Ustalono, że dla każdej cieczy w stanie odparowanym występuje pewna częstotliwość oscylacji elektrycznych danego pola i jego siła, przy której proces rozszczepiania cząsteczek cieczy zachodzi najintensywniej. Ustalono również eksperymentalnie, że dodatkowa aktywacja elektrochemiczna cieczy, np. Zwykłej wody, będąca jej częściową elektrolizą, prowadzona w urządzeniu (rys. 3),a także zwiększyć wydajność pompy jonowej (elektroda przyspieszająca knot 3 5) i zwiększyć szybkość elektroosmotycznego parowania cieczy. Ogrzewanie termiczne cieczy, np. Ciepłem gorących spalin silników transportowych (rys. 2), sprzyja jej parowaniu, co prowadzi również do wzrostu wydajności produkcji wodoru z wody i palnego paliwa gazowego z wszelkich emulsji wodno-paliwowych.
KOMERCYJNE ASPEKTY WDROŻENIA TECHNOLOGII
ZALETA TECHNOLOGII ELEKTROSMOTYCZNEJ W PORÓWNANIU Z TECHNOLOGIĄ ELEKTRYCZNĄ MAYERA
W porównaniu z wydajnością znanej i najtańszej progresywnej technologii elektrycznej Stanley Mayer do pozyskiwania paliwa gazowego z wody (oraz ogniwa Mayera) / 6 / nasza technologia jest bardziej progresywna i wydajna, ponieważ efekt elektroosmotyczny parowania i dysocjacji stosowanej przez nas cieczy jest połączony z mechanizmem elektrostatycznym. a pompa jonowa zapewnia nie tylko intensywne parowanie i dysocjację cieczy przy minimalnym i jednakowym zużyciu energii, ale także efektywne oddzielanie cząsteczek gazu ze strefy dysocjacji oraz przyspieszenie od górnej krawędzi kapilar. Dlatego w naszym przypadku efekt przesiewania strefy roboczej dysocjacji elektrycznej cząsteczek w ogóle nie powstaje. A proces wytwarzania paliwa gazowego nie zwalnia w czasie, jak w przypadku Mayera. Dlatego wydajność gazu w naszej metodzie przy tym samym zużyciu energii jest o rząd wielkości wyższa niż w przypadku tego progresywnego analogu / 6 /.
Niektóre aspekty techniczne i ekonomiczne oraz korzyści handlowe i perspektywy wdrożenia nowej technologii Proponowana nowa technologia może w krótkim czasie zostać wprowadzona do seryjnej produkcji tak wysoce wydajnych elektroosmotycznych generatorów paliwa gazowego z praktycznie dowolnej cieczy, w tym z wody wodociągowej. Szczególnie proste i ekonomicznie wykonalne na pierwszym etapie opanowania technologii jest wdrożenie wariantu instalacji do przekształcania emulsji wodno-paliwowych w gaz opałowy. Koszt instalacji seryjnej do produkcji paliwa gazowego z wody o wydajności ok. 1000 m³ / godzinę wyniesie ok. 1 tys. USD. Zużyta moc elektryczna takiego generatora gazu opałowego nie będzie większa niż 50-100 watów. Dlatego takie kompaktowe i wydajne elektrolizery paliwowe można z powodzeniem zamontować na prawie każdym samochodzie. W rezultacie silniki cieplne będą mogły pracować na prawie każdej cieczy węglowodorowej, a nawet na zwykłej wodzie. Masowe wprowadzenie tych urządzeń do pojazdów doprowadzi do radykalnej poprawy zużycia energii i ochrony środowiska w pojazdach. I doprowadzi do szybkiego stworzenia przyjaznego dla środowiska i ekonomicznego silnika cieplnego. Szacunkowe koszty finansowe opracowania, stworzenia i dopracowania badania pierwszej instalacji pilotażowej do pozyskiwania paliwa gazowego z wody o wydajności 100 m³ na sekundę do pilotażowej próbki przemysłowej wynoszą około 450-500 tysięcy dolarów. Koszty te obejmują koszty projektowania i badań,koszt samego układu eksperymentalnego i podstawy jego aprobaty i udoskonalenia.
WNIOSKI
W Rosji odkryto i zbadano eksperymentalnie nowy efekt elektrofizyczny kapilarnej elektroosmozy cieczy - „zimnego” energetycznie taniego mechanizmu parowania i dysocjacji cząsteczek dowolnych cieczy.
Efekt ten występuje niezależnie w przyrodzie i jest głównym mechanizmem pompy elektrostatycznej i jonowej do pompowania roztworów pokarmowych (soków) z korzeni do liści wszystkich roślin obecnych, po czym następuje zgazowanie elektrostatyczne.
Nowa skuteczna metoda dysocjacji dowolnej cieczy poprzez osłabienie i zerwanie jej wiązań międzycząsteczkowych i molekularnych przez elektroosmozę kapilarną wysokiego napięcia została eksperymentalnie odkryta i przebadana.
Na podstawie nowego efektu stworzono i przetestowano nową, wysoce wydajną technologię wytwarzania gazów palnych z dowolnych cieczy.
Proponowane są konkretne urządzenia do niskoenergetycznej produkcji gazów opałowych z wody i jej związków
Technologia ma zastosowanie do wydajnej produkcji paliwa gazowego z dowolnych paliw płynnych i emulsji wodno-paliwowych, w tym z odpadów płynnych.
Technologia jest szczególnie obiecująca w zastosowaniach transportowych, energetycznych i. A także w miastach do usuwania i użytecznego wykorzystania odpadów węglowodorowych.
Autorka jest zainteresowana biznesową i twórczą współpracą z firmami, które swoimi inwestycjami chcą i są w stanie stworzyć autorowi warunki niezbędne do wprowadzenia go do pilotażowych prób przemysłowych i wprowadzenia tej obiecującej technologii w życie.
ODNIESIENIA Cytowane
Dudyshev V. D. „Rośliny - naturalne pompy jonowe” - w magazynie „Młody technik” nr 1/88
Dudyshev V. D. „Nowa technologia elektrycznego ognia - skuteczny sposób rozwiązywania problemów energetycznych i środowiskowych” - czasopismo „Ekologia i przemysł Rosji” №3 / 97
Termiczna produkcja wodoru z wody”Chemical encyclopedia”, t. 1, M., 1988, s. 401).
Generator elektrowodoru (zgłoszenie międzynarodowe w systemie PCT-RU98 / 00190 z dnia 07.10.97)
Wytwarzanie darmowej energii przez rozkład wody w wysoko wydajnym procesie elektrolitycznym, Proceedings "New Ideas in Natural Sciences", 1996, St. Petersburg, str. 319-325, wyd. "Szczyt".
Patent USA 4,936,961 Metoda produkcji paliwa gazowego.
Patent USA nr 4370297 Metoda i aparatura do jądrowego termochemicznego rozszczepienia wodnego.
Patent USA Nr 4,364,897 Wielostopniowy proces chemiczny i wiązkowy do produkcji gazu.
Poklepać. USA 4 362 690 Urządzenie do pirochemicznego rozkładu wody.
Poklepać. USA 4 039 651 Proces termochemiczny o zamkniętym cyklu produkcji wodoru i tlenu z wody.
Poklepać. USA 4013781 Proces wytwarzania wodoru i tlenu z wody przy użyciu żelaza i chloru.
Poklepać. USA 3,963,830 Termoliza wody w kontakcie z masami zeoptowymi.
G. Lushchekin „Polymer electrets”, M., „Chemistry”, 1986.
„Encyklopedia chemiczna”, t. 1, M., 1988, sekcje „woda” (roztwory wodne i ich właściwości)
Dudyshev Valery Dmitrievich Profesor Uniwersytetu Technicznego w Samarze, doktor nauk technicznych, akademik Rosyjskiej Akademii Ekologicznej