Uporabni model se nanaša na elektrokemijo in natančneje na energijo vodika in je lahko uporaben za pridobivanje mešanice goriva z visoko vsebnostjo vodika iz katere koli vodne raztopine.
Znane naprave za neposredno elektrokemično razkrajanje (disociacijo) vode in vodnih raztopin v vodik in kisik s prenosom električnega toka skozi vodo. Njihova glavna prednost je enostavnost izvedbe. Glavne pomanjkljivosti znanega prototipa generator-naprave za vodik so majhna produktivnost, znatna poraba energije in nizka učinkovitost. Teoretični izračun potrebne električne energije za proizvodnjo 1 m3 vodika iz vode znaša 2,94 kWh, kar še vedno otežuje uporabo te metode pridobivanja vodika kot okolju prijaznega goriva v prometu.
Najbližja naprava (prototip) po zasnovi in enakem namenu zahtevanemu uporabnemu modelu po naboru lastnosti je dobro znan elektrolit - najpreprostejši generator vodika, ki vsebuje votlo komoro z vodno raztopino (vodo), v njej nameščene elektrode in z njimi povezan vir napajanja (knjiga. "Kemijska enciklopedija", v.1, M., 1988, str. 401)
Bistvo dela prototipa - dobro znan vodikov generator - je v elektrolitični disociaciji vode in vodnih raztopin pod vplivom električnega toka na H2 in O2.
Pomanjkljivost prototipa je nizka produktivnost vodika in znatni stroški energije.
Namen tega izuma je posodobiti napravo za izboljšanje njene energetske učinkovitosti
Tehnični rezultat tega uporabnega modela je tehnična in energijska izboljšava znane naprave, ki je potrebna za dosego tega cilja.
Določen tehnični rezultatdosežemo z dejstvom, da je znana naprava, ki vsebuje votlo komoro z vodno raztopino, elektrode, nameščene v vodi, z njimi povezan vir energije, dopolnjena s kapilarami, postavljenimi navpično v vodo, z zgornjimi konci nad nivojem vode, elektrode pa so ravne, od katerih je ena nameščena pod kapilarami, druga elektroda pa je izdelana iz mrežice in je nameščena nad njimi, vir energije pa je izdelan iz visokonapetostne in nastavljive po amplitudi in frekvenci, razmik med koncema kapilar in drugo elektrodo ter parametri električne energije, dobavljene elektrodam, pa izberemo glede na pogoj zagotavljanja največje produktivnosti vodika in regulatorjev zmogljivost je napetostni regulator omenjenega vira in regulator reže med kapilarami in drugo elektrodo,poleg tega je naprava dopolnjena tudi z dvema ultrazvočnima generatorjema, od katerih je eden nameščen pod spodnjim koncem teh kapilar, drugi pa nad njihovim zgornjim koncem, naprava pa je dopolnjena tudi z elektronskim disociatorjem aktiviranih molekul vodne megle, ki vsebuje par elektrod, ki se nahajajo nad površino tekočine, pri čemer so njihove ravnine pravokotne na površino tekočine in električno priključen na dodatni elektronski generator visokonapetostnih visokofrekvenčnih impulzov z nastavljivo frekvenco in delovnim ciklom v frekvenčnem območju, ki prekriva resonančne frekvence vzbujanja molekul izparene tekočine in njenih ionov.poleg tega je naprava dopolnjena tudi z elektronskim disociatorjem aktiviranih molekul vodne megle, ki vsebuje par elektrod, ki se nahajajo nad površino tekočine, s svojimi ravninami pravokotno na površino tekočine in električno povezan z dodatnim elektronskim generatorjem visokonapetostnih visokofrekvenčnih impulzov z nastavljivo frekvenco in delovnim ciklom v frekvenčnem območju, ki prekriva resonančne frekvence vzbujanje izparenih molekul tekočine in njenih ionov.poleg tega je naprava dopolnjena tudi z elektronskim disociatorjem aktiviranih molekul vodne megle, ki vsebujejo par elektrod, nameščenih nad površino tekočine, s svojimi ravninami pravokotno na površino tekočine in električno povezan z dodatnim elektronskim generatorjem visokonapetostnih visokofrekvenčnih impulzov z nastavljivo frekvenco in delovnim ciklom v frekvenčnem območju, ki prekriva resonančne frekvence vzbujanje izparenih molekul tekočine in njenih ionov.prekrivanje resonančnih frekvenc vzbujanja izparene molekule tekočine in njenih ionov.prekrivanje resonančnih frekvenc vzbujanja izparene molekule tekočine in njenih ionov.
Promocijski video:
OPIS NAPRAVE V STATIKI
Naprava za pridobivanje vodika iz vode (slika 1)je sestavljen iz dielektrične posode 1 z vodno raztopino tekočine 2, ki je vlita vanjo, iz fino poroznega kapilarnega materiala 3, delno potopljenega v to tekočino in predhodno navlaženega v njej. Ta naprava vključuje tudi visokonapetostne kovinske elektrode 4, 5, nameščene na koncih kapilar 3, in je električno priključen na sponke visokonapetostnega reguliranega vira električnega polja 10 s konstantnim znakom, ena od elektrod 5 pa je v obliki perforirane igelne plošče in je nameščena premično nad koncem kapilar 3, na primer vzporedno z njo na razdalji, ki je dovolj, da prepreči električni zlom do omočenih stenj 3. Druga tekočina z visoko napetostjo 4 je nameščena v tekočini vzporedno s spodnjim koncem kapilare, na primer porozni material 3 Naprava je dopolnjena z dvema ultrazvočnima generatorjema 6,od katerih je ena nameščena v tekočini 2, skoraj na dnu posode 1, druga pa je nad nivojem tekočine, na primer na očesni elektrodi 5.
Naprava vsebuje tudi elektronski disociator molekul aktivirane vodne megle, ki je sestavljen iz dveh elektrod 7.8, ki sta nameščeni nad površino tekočine, s svojimi ravninami pravokotno na površino tekočine in električno povezan z dodatnim elektronskim generatorjem 9 visokonapetostnih impulzov z nastavljivo frekvenco in delovnim ciklom, v območju frekvence, ki prekrivajo resonančne frekvence vzbujanja izparene molekule tekočine in njenih ionov. Naprava je dopolnjena tudi z zvoncem 12, ki se nahaja nad rezervoarjem 1 - zbiralnikom plina 12, v središču katerega je odvodna cev za izpust goriva in H2 do potrošnikov. V bistvu je naprava, ki vsebuje elektrode 4,5 iz visokonapetostnih enot 10 in kapilarni sklop 3 4, 5, 6,je kombinirana naprava elektroosmotske črpalke in elektrostatičnega uparjalnika tekočine 2 iz rezervoarja 1 … Enota 10 omogoča prilagajanje delovnega cikla impulzov in jakosti električnega polja s stalnim znakom od 0 do 30 kV / cm. Elektroda 5 je narejena iz kovinske perforirane ali mrežaste mreže, da se omogoči nemoten prehod tvorjene vodne megle in gorivnega plina s konca kapilar 3. Naprava ima regulatorje in naprave za spreminjanje frekvence impulzov ter njihove amplitude in delovnega cikla, pa tudi za spreminjanje razdalje in položaja elektrode 5 glede na površino kapilarnega uparjalnika 3 (niso prikazani na sliki 1).
OPIS NAPRAVE, KI DELUJE, (SLIKA 1)
Najprej v posodo 1 vlijemo vodno raztopino, na primer aktivirano vodo ali mešanico vodnega goriva (emulzija) 2, z njo predhodno navlažimo kapilarni 3-porozni uparjalnik. Nato se vklopi visokonapetostni napetostni vir 10 in se na kapilarni uparjalnik 3 prek elektrod 4,5 poda perforirana elektroda 5, perforirana elektroda 5 pa se postavi nad površino končne ploskve kapilar 3 na razdalji, ki je dovolj, da prepreči električni zlom med elektrodama 4,5. Kot rezultat, se vlakna kapilar 3 pod delovanjem elektroosmotskih in pravzaprav elektrostatičnih sil vzdolžnega električnega polja delno razbijejo in razvrstijo po velikosti ter se absorbirajo v kapilare 3. Poleg tega se dipolno polarizirane tekoče molekule vrtijo vzdolž vektorja električnega polja in se premikajo iz posode proti zgornjem koncu kapilar 3 do nasprotnega električnega potenciala elektrode 5 (elektroosmoza). Potem te sile pod električnim poljem odtrgajo s površine kapilarne strani 3 - v bistvu elektroosmotski uparjalnik in se spremenijo v delno disociirano polarizirano elektrificirano vodno meglo. To vodno meglico nad elektrodo 5 nato intenzivno obdelamo tudi s pulziranim prečnim visokofrekvenčnim električnim poljem, ki ga med prečnimi elektrodama 7,8 ustvari elektronski visokofrekvenčni generator 9. Pri intenzivnem trčenju izparenih dipolnih molekul in vodnih grozdov nad tekočino z molekulami zraka in ozona oz.elektroni v ionizacijskem območju med elektrodama 7, 8. nastane dodatna intenzivna disocijacija (radioliza) aktivirane vodne megle s tvorbo vnetljivega goriva. Nadalje ta pridobljeni gorivni plin neodvisno teče navzgor v zvonec za zbiranje plina 12 in se nato skozi odtok 13 dovaja potrošnikom za pripravo sintetične mešanice goriva, na primer v sesalni kanal motorjev z notranjim zgorevanjem in dovajanje v zgorevalne komore motornega vozila. Sestava tega vnetljivega plina vključuje molekule vodika (H2), kisika (O2), vodne pare, megle (H2O), pa tudi aktivirane organske molekule, ki izhlapevajo kot del drugih dodatkov ogljikovodikov. Prej je bila uporabnost te naprave prikazana eksperimentalno in je bila ugotovljenada je intenzivnost procesa izhlapevanja in disociacije molekul vodnih raztopin bistveno odvisna in se spreminja glede na parametre električnega polja virov9,10. (jakost, moč), oddaljenost med elektrodama 4, 5, na površino kapilarnega uparjalnika 3, na vrsto tekočine, velikost kapilar in kakovost kapilarnega materiala 3. Regulatorji, ki so na voljo v napravi, vam omogočajo, da optimizirate delovanje gorivnega plina, odvisno od vrste in parametrov vodne raztopine ter posebne zasnove tega elektrolizatorja. Ker v tej napravi vodna raztopina tekočine intenzivno izhlapi in delno disocira na H2 in O2, pod delovanjem kapilarne elektroosmoze in ultrazvoka oz.nato pa se še dodatno aktivno disociira zaradi intenzivnih trkov molekul izhlapeta vodne raztopine s pomočjo dodatnega prečnega resonančnega električnega polja, potem takšna naprava za proizvodnjo vodika in gorivnega plina porabi malo električne energije in je zato več kot stotine krat bolj ekonomična od znanih generatorjev vodika za elektrolizo.
ZAHTEVAJTE
Ultrazvočna naprava za proizvodnjo vodika iz katere koli vodne raztopine, ki vsebuje posodo z vodno raztopino, kovinske elektrode, nameščene v njej, in vir električne energije, ki je z njimi povezan, značilen po tem, dadopolnjujejo ga kapilare, ki so postavljene navpično v tej komori, z zgornjimi konci nad nivojem vodne raztopine, ena od obeh elektrod pa je postavljena v tekočino pod kapilare, druga elektroda pa je napravljena premično, mrežasto in nameščena nad njimi, vir energije pa iz visokonapetostnega in nastavljivega v amplitudi in frekvenco, napravo pa dopolnjujeta tudi dva ultrazvočna generatorja, od katerih je eden nameščen pod spodnjim koncem teh kapilar, drugi pa nad njihovim zgornjim koncem, naprava pa je dopolnjena tudi z resonančnim elektronskim disociatorjem aktiviranih molekul vodne megle, ki vsebuje par elektrod, ki se nahajajo nad površino tekočine, z njihove ravnine, pravokotne na površino tekočine,in električno povezan z dodatnim elektronskim generatorjem visokonapetostnih visokofrekvenčnih impulzov z nastavljivo frekvenco in delovnim ciklom v frekvenčnem območju, ki vsebuje resonančne frekvence vzbujanja molekul izhlapene tekočine in njenih ionov.