Спосіб прямого одержання електричної енергії з електрохімічної реакції та пристрій для його реалізації

1. Спосіб прямого одержання електричної енергії з електрохімічної реакції, що полягає в створенні реакції окиснення палива в потоці окиснювача з наступним розведенням аніонів і катіонів із зони протікання реакції до анода і катода, який відрізняється тим, що розведення зарядів здійснюють магнітним полем. 2. Спосіб прямого одержання електричної енергії за п. 1, який відрізняється тим, що використовують постійне магнітне поле для одержання енергії постійного електричного струму. 3. Спосіб прямого одержання електричної енергії за п. 1, який відрізняється тим, що використовують перемінне магнітне поле для одержання енергії перемінного електричного струму. 4. Пристрій для прямого одержання електричної енергії, у внутрішньому просторі якого протікає реакція окиснення потоку палива й окиснювача і який містить зону, що обмежена анодом і катодом, який відрізняється тим, що додатково має джерело магнітного поля, з можливістю впливу останнім на зону між анодом і катодом для розведення відповідних зарядів. UA (11) 86812 (21) a200613627 (22) 22.12.2006 (24) 25.05.2009 (46) 25.05.2009, Бюл.№ 10, 2009 р. (72) КИСЕЛЬОВ ВЛАДИСЛАВ ПЕТРОВИЧ, UA, КИСЕЛЬОВ ЮРІЙ ВЛАДИСЛАВОВИЧ, UA, КАШКОВСЬКИЙ ВОЛОДИМИР ІЛЛІЧ, UA (73) ІНСТИТУТ БІООРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ ТА НАФТОХІМІЇ НАН УКРАЇНИ, UA (56) DE 10322781, 23.12.2004 JP 61091876, 09.05.1986 JP 2001155746, 08.06.2001 US 3493436, 03.02.1970 WO 01/28025, 19.04.2001 US 6939628, 06.09.2005 JP 2003045438, 12.02.2003 SU 1753514, 07.08.1992 RU 2084052, 10.07.1997 RU 2148878, 10.05.2000 Васильєв А.Д. Паливна комірка // Електропанорама. - 2000. - № 3. - С. 18-20 Соросовский образовательный журнал. - 1998. №10. - С. 55-59 Варыпаев В.Н., Дасоян М.А., Никольский В.А. Химические источники тока. - М.: Высшая школа, 1990. - С. 148-162 C2 2 (19) 1 3 86812 4 палива з окислювачем, наприклад, водню з киспозитивно і негативно заряджених часток і розвенем, що включає наступні операції. Паливо й окидення їх до катода і анода. Поставлена задача, слювач подаються в простір реакції в який попеудосконалення способу, зважується тим, що опередньо створені умови для виникнення реакції рація розведення позитивно і негативно заряджеокислювання. При цьому, у потоці палива й окисних часток у просторі реактора здійснюється за лювача виникають позитивно і негативно зарядопомогою магнітного поля, під дією сил, що виниджені частки -аніони і катіони. Ці заряди відводять кають при русі зарядів у магнітному полі. із суміші палива й окислювача до електродів, В основу винаходу поставлена задача удоскоустановлених по різні сторони обсягу реакції налення пристрою одержання електричної енергії аноду і катоду. Електроди з'єднують зовнішнім з енергії реакції взаємодії палива з окислювачем, електричним ланцюгом, у яком і виникає односпщо містить два електроди, простір між ними в який рямований обмін зарядами, тобто протікає постійстворені умови для виникнення реакції окислюний електричний струм. вання, пристрою подачі палива і окислювача, з Основна електрохімічна реакція, при цьому, метою спрощення конструкції і можливості одерможе бути записана в наступному виді: жання як постійного, так і перемінного електрично(8Н+ + 8е-) + 40 4Н+ + 40Н- = 4Н2 + 2О2 го струму, відповідно до винаходу, розведення 4Н2О позитивних і негативних зарядів до анода і катода Відвід зарядів з обсягу, у якому протікає елекздійснюється за допомогою додатково введеного в трохімічна реакція, представляє досить складну комірку джерела магнітного поля постійного у часі електродинамічну задачу і представляє на сьогочи змінного у часи або у простору. дні основний технологічний секрет кожного винаПропонований спосіб здійснюється в наступній ходу. Хоча, широко відомий поділ зарядів за допослідовності. Паливо і окислювач за допомогою помогою іонообмінної мембрани. дозуючих пристроїв подають у простір між двома Спосіб і пристрій ілюструються наступним приелектродами (анодом і катодом), у якому створені кладом. умови для виникнення реакції окислювання. ОдноПриклад 1. Паливо й окислювач подають у речасно, у просторі, де протікає реакція окислюванактор (паливну комірку) у який попередньо ствоня, створюється магнітне поле. Потік, що утворені умови виникнення реакції окислювання, нариться в результаті реакції, позитивно і негативно приклад, умови для протікання реакції горіння. заряджених часток взаємодіють з магнітним полем Простір, у якому протікає реакція, обмежено двоі при правильному виборі форми (моди) і напружема, наприклад, плоскими електродами, к одному з ності магнітного полю, під його впливом розхояких упритул примикає іонообмінна мембрана так, дяться до різних електродів, створюючи електричщо реакція окислювання протікає в просторі між ний струм у зовнішньому ланцюзі. одним з електродів і поверхнею іонообмінної мемПропонований винахід ілюструється кресленбрани. Аніони, що утворилися в цьому просторі, ням, на якому зображена схема для здійснення здатні проникнути через іонообмінну мембрану до пропонованого способу і пристрою. Фіг.2. електрода, відділеному нею від зони реакції, і осісПропонований пристрій для одержання електти на ньому. При цьому в просторі реакції утворичної енергії, з реакції взаємодії палива з окисриться надлишок катіонів, що зосереджується в лювачем, містить два електроди 1 і 2, кожний з поверхні другого електрода. який може бути чи анодом, чи катодом, простір Електрод у якого зосереджуються позитивні реакції - 3, пристрій дозованої подачі палива - 4, заряди звичайно називають анодом, а у якого зопристрій дозованої подачі окислювача - 5 і джересереджуються негативні заряди - катодом. Прило магнітного поля - 6. Стрілка 7 указує вихідний клад ілюструє Фіг. 1, де 1 - анод, 2 - катод, 3 - пронапрямок руху палива, окислювача і продуктів рестір реакції, 4 - пристрій дозованої подачі палива, акції, а стрілка 8 і 9 - напрямок відхилення зарядів. 5 - пристрій дозованої подачі окислювача, 6 - іоноСлід зазначити, що принцип роботи пропонообмінна мембрана. Стрілка 7 указує вихідний наваного електрохімічного генератора залишається прямок руху палива, окислювача і продуктів реакколишнім (як у прототипу). Паливо і окислювач, ції, а стрілка 8 і 9 - напрямок відхилення зарядів. вступаючи в реакцію, створюють рухомий потік Недоліком способу, обраного як прототип, є аніонів і катіонів, що розходяться в протилежні те, що для поділу позитивних і негативних зарядів сторони під дією зовнішнього магнітного поля. При використовується іонообмінна мембрана, що погіцьому: ршує роботу реактора, особливо тривалу і не дає 1. відпадає необхідність у використанні власможливості керування напрямком потоку електротивостей іонообмінних мембран; нів у зовнішньому ланцюзі. 2. підвищується ефективність поділу зарядів, Недоліком пристрою є наявність у пристрої оскільки магнітне поле одночасно впливає на пореактора дорогої і хитливо працюючої (забиваєтьзитивні і негативні заряди, змінюючи їхній рух у ся паливними відходами) іонообмінної мембрани, різні напрямки; що визначає тільки односпрямований рух зарядів, 3. з'являється можливість змінювати в часі натобто що дозволяє одержати тільки постійний елепрямок відхилення протилежно заряджених часктричний струм. ток, замінивши постійне магнітне поле на перемінВ основу винаходу поставлена задача удосконе і, відповідно, одержувати перемінний налення способу з метою одержання електричної електричний струм. енергії як постійного, так і перемінного струму, з Головною особливістю пропонованого рішення реакції взаємодії палива з окислювачем, шляхом є те, що воно не порушує раніше відомих принциспрощення і поліпшення якості операції поділу пів побудови паливних осередків, крім принципу 5 86812 6 поділу зарядів. Так залишається незмінним принрізних способів комутації осередків. Пропонований цип розподілу генераторів на три типи в залежносспосіб поділу застосуємо при взаємодії будь-яких ті від робочої температури. Незмінними залишавидів палив, при будь-яких електролітах і т.д. у ються властивості, що здобуваються паливними тому числі в випадках, коли електроліти мають комірками при введенні в їхні конструкції каталізабіологічне походження. А зміна принципу поділу торів різних процесів. Допускається застосування зарядив додає паливної комірки нові властивості. Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601