Спосіб одержання воднево-кисневого палива

Реферат: Спосіб одержання воднево-кисневого палива з дистильованої води, при якому проводять подачу електричної енергії від джерела живлення на електроди усередині реактора, при якому на електроди подають пакети високовольтних високочастотних імпульсів однієї полярності з вихідною напругою 1-500 кВ, частотою 0,5-100 кГц, амплітуда яких постійно зростає, а з появою іонного струму між електродами амплітуду високовольтних високочастотних імпульсів зменшують до припинення іонного струму й процес збільшення амплітуди високовольтних високочастотних імпульсів повторюють, шпаруватість подачі пакета високовольтних високочастотних імпульсів вибирають із умови обмеження й блокування іонного струму між електродами. На електроди реактора подають постійну напругу, на постійну напругу накладають пакет високовольтних високочастотних електричних імпульсів, тривалість -12 переднього фронту яких 10 с, а тривалість пакета електричних імпульсів більше часу життя збудженого стану структур, що утворюють воду, впливають цим пакетом на молекули води й атоми водню й кисню, кластери, які утворені з молекул води, приймають пакети електричних імпульсів, що виникли між електродами реактора, підсилюють їх, подають посилені пакети електричних імпульсів на електроди реактора, викликають полічастотний резонанс і одержують воднево-кисневе паливо. UA 122832 U (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ВОДНЕВО-КИСНЕВОГО ПАЛИВА UA 122832 U UA 122832 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до фізико-хімічних технологій одержання газового водневокисневого палива з води й може бути використана в галузі теплової енергетики. Відомий спосіб дисоціації води на водень і кисень, що включає вплив на воду або водний електроліт електричним полем через розташовані на відстані один від одного електроди, відвід продуктів дисоціації, вплив на воду або водний електроліт електричним полем з розрахунковою резонансною частотою на гармоніках, відносно яких частота власних коливань молекули води є кратною /1/. Недоліком способу є те, що вплив на воду здійснюють електричним полем з розрахунковими резонансними частотами й з обліком тільки власних частот коливань молекул води. По-перше, використання тільки розрахункових частот не дозволяє досягтися резонансу, По-друге, вплив електричним полем у діапазоні частот тільки в області власних коливань молекул води недостатньо ефективно, оскільки не враховані частоти коливань атомів кисню й водню відносно один одного, електронів в атомах, власні частоти яких, як відзначено в описі способу, можуть 11 досягати 9,735×10 Гц. Відомий спосіб і пристрій для одержання водню розкладанням води, де використовують дистильовану воду як діелектричну рідину між обкладками конденсатора, включеного в послідовну резонансну схему із дроселем, до конденсатора прикладають пульсуючу однополярну напругу, підбирають частоту імпульсів, що надходять на конденсатор, відповідну до власної частоти резонансу молекули води, тривала дія імпульсів у режимі резонансу приводить до росту коливальної енергії молекул, а комбінація пульсуючого й постійного електричного поля до ослаблення сил електричному зв'язку в молекулі води, сила зовнішнього електричного поля перевершує енергію зв'язку й атоми кисню й водню звільняються як самостійні гази, відбувається збір суміші кисню, водню, готової до вживання як паливо. Зазор між пластинами конденсатора становив 1,5 мм, потенціал в імпульсі – 20 кВ і більш, витрати енергії на електроліз знижувалися в 17 раз у порівнянні із класичною схемою електролізу /2, Stanley Meyer/. Аналогічні результати отримані Генрі Пухаричем, який знайшов резонансні частоти розщеплення води 600 Гц, 12 кГц, 42,8 кГц. Напруга в його реакторі становила 40 кВ при зазорі між пластинами конденсатора 5 мм. Витрати енергії на електроліз знижувалися в 20 раз у порівнянні із класичною схемою електролізу /3, Henry K.Puharich/. Недоліком відомих способів розкладання води є неможливість підтримки умов резонансу через мінливі параметри в реакторах. Найбільш близьким до пропонованого технічного рішення є спосіб одержання газового воднево-кисневого палива розкладанням води при подачі електричної енергії від джерела живлення на електроди усередині реактора, на електроди подають від високочастотного джерела живлення через високовольтний високочастотний трансформатор Тесла й високовольтний діод електростатичні пакети високовольтних високочастотних імпульсів однієї полярності з високою напругою 1-500 кВ, частотою 0,5-100 кГц, амплітуда яких постійно зростає для поступового ослаблення міжмолекулярних зв'язків водню із групою ОН і киснем в дистильованій воді, а з появою іонного струму між електродами амплітуду високовольтних високочастотних імпульсів зменшують до припинення іонного струму між електродами й процес збільшення амплітуди високовольтних високочастотних імпульсів повторюють, а шпаруватість подачі пакета високовольтних високочастотних імпульсів вибирають із умови обмеження й блокування іонного струму між електродами реактора /4/. Недоліком способу є те, що як резонансна частота використовується частота, що тільки настроюється, є функцією власних частот структур, що утворюють воду, і параметрів реактора, які в процесі роботи змінюються. Порушується умова резонансу, оскільки відсутня зворотний зв'язок реактора із джерелом живлення. Це знижує ефективність способу. В основу пропонованого технічного рішення поставлена задача розробки способу одержання воднево-кисневого палива з води, який забезпечує враховування усіх внутрішніх властивостей оброблюваної води й реактора, у якому відбувається вплив на неї. Поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання воднево-кисневого палива з води при подачі електричної енергії від джерела живлення на електроди усередині реактора, при якому на електроди подають пакети високовольтних високочастотних імпульсів однієї полярності з вихідною напругою 1-500 кВ, частотою 0,5-100 кГц, амплітуда яких постійно зростає, а з появою іонного струму між електродами амплітуду високовольтних високочастотних імпульсів зменшують до припинення іонного струму й процес збільшення амплітуди високовольтних високочастотних імпульсів повторюють, шпаруватість подачі пакета високовольтних високочастотних імпульсів вибирають із умови обмеження й блокування іонного струму між електродами, згідно з корисною моделлю, на електроди реактора подають постійну 1 UA 122832 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 напругу, на постійну напругу накладають пакет високовольтних високочастотних електричних -12 імпульсів, тривалість переднього фронту яких 10 с, а тривалість пакета електричних імпульсів більше часу життя збудженого стану структур, що утворюють воду, впливають цим пакетом на молекули води, атоми водню, кисню й кластери, утворені з молекул води, приймають виниклі між електродами реактора пакети електричних імпульсів, підсилюють їх, подають посилені пакети електричних імпульсів на електроди реактора, викликають полічастотний резонанс і одержують воднево-кисневе паливо. Відмітними ознаками способу, що заявляється, є: - на електроди реактора подають постійну напругу; - на постійну напругу накладають пакет високовольтних високочастотних електричних -12 імпульсів, тривалість переднього фронту яких 10 с, а тривалість пакета електричних імпульсів більше часу життя збудженого стану структур, що утворюють воду; - впливають цим пакетом на молекули води, атоми водню, кисню й кластери, утворені з молекул води; - приймають пакети електричних імпульсів, що виникли між електродами реактора; - підсилюють їх; - подають посилені пакети електричних імпульсів на електроди реактора й викликають полічастотний резонанс. Виходячи з описаного рівня техніки випливає те, що запропоновані відмітні ознаки способу, що заявляється, є новими, взаємозалежні між собою з утворенням стійкої сукупності істотних ознак, достатньої для одержання необхідного технічного результату. Згідно із сучасною парадигмою всі термодинамічні системи є відкритими й перебувають у фізичному вакуумі, який пронизує усе, що і є для всіх систем середовищем. Фізичний вакуум простір, що не містить реальних часток і енергії, що піддається безпосередньому виміру. Це найбільш низький енергетичний стан будь-яких квантованих полів, що характеризується відсутністю реальних часток. Можливість віртуальних процесів у фізичному вакуумі приводить до ряду ефектів взаємодії реальних часток з вакуумом, які можуть бути зареєстровані експериментально. Фізичний вакуум являє собою безліч усіляких віртуальних часток і античастинок, які у відсутності зовнішніх полів не можуть перетворитися в реальні. По сучасних виставах у вакуумі безупинно утворюються й зникають пари часток-античастинок: електронпозитрон, нуклон-антинуклон…. Вакуум наповнений такими "не цілком народженими" що з'являються й зникають частками. Вони не піддаються реєстрації й називаються віртуальними. Однак при певних умовах віртуальні частки стають реальними. Завдяки тому, що на електроди реактора подають постійну напругу у воді виникає електричне поле. Вода є полярною рідиною, відбувається поляризація молекул води й структур, утворених з молекул, що представляють собою диполі. Електричний диполь це сукупність двох рівних по модулю, але протилежних за знаком електричних зарядів, що перебувають на деякій відстані один від одного. Відстань між зарядами, за певних умов, може мінятися. Диполі вибудовуються уздовж електричного поля. Заряди диполів води поляризують фізичний вакуум. Поляризований фізичний вакуум має здатність до генерації електрон-позитронних пар, що мають кінетичну енергію. Це проявляється при досягненні величини деформації фізичного вакууму деякого критичного значення. Завдяки тому, що на електроди реактора спочатку подають пакет високовольтних -12 електричних імпульсів, тривалість переднього фронту яких 10 с, а тривалість пакета електричних імпульсів більше часу життя збудженого стану структур, що утворюють воду, відбувається збудження молекул води, атомів водню й кисню, кластерів, що утворені із молекул води, на частотах, що є власними для всіх їхніх ступенів свободи. Заряди диполів, перебуваючи в змінному електричному полі високої напруженості й високої частоти, починають взаємний рух з високими прискореннями. Це приводить до випромінювання електромагнітних хвиль, появі струму зсуву, що поширюється частково й по фізичному вакууму. Виникає диполь-дипольна взаємодія між диполями води, що коливаються, і віртуальними диполями електрон-позитронних пар поляризованого вакууму. Це приводить до утворення на границі розділення диполь-вакуум поляритонів. Поляритон це квазічастка, що складається з електромагнітної енергії, випромінюваної коливними зарядами диполів води і енергії поляризованого фізичного вакууму. При спонтанному порушенні симетрії поляритона, яке відбувається при спаді переднього фронту імпульсів напруги, поляритон випромінює електромагнітні хвилі, у тому числі фотони з енергією достатньої для розкладання молекул води на складові. Найбільший ефект досягається при резонансі. Завдяки тому, що приймають виниклі між електродами пакети електричних імпульсів, з'являється можливість виявлення всіх власних частот системи вода-реактор. 2 UA 122832 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Завдяки тому, що підсилюють пакет прийнятих імпульсів, з'являється можливість впливу на систему вода-реактор на всіх частотах власних для цієї системи. Наслідком того, що посилені пакети електричних імпульсів подають на електроди реактора, досягається резонанс на всіх частотах, власних для кластерів, молекул води, атомів водню й кисню, поляритонів. Виникає полічастотний резонанс, у тому разі квантовий резонанс. Це суттєво підвищує ефективність розкладання води на складові при зниженні енерговитрат. На Фіг. 1 представлені діаграми поляризації вакууму. Суцільні лінії зі стрілкою відповідають віртуальним електронам і позитронам, хвилясті лінії - віртуальним фотонам. На Фіг. 2 представлена принципова схема реалізації способу: 1 - джерело постійної високої напруги; 2 - реактор; 3 - передавач пакетів високовольтних високочастотних електричних імпульсів; 4 - приймач збуджених у реакторі пакетів електричних імпульсів; 5 - підсилювач; 6 - синтезатор частот і синхронізатор; 7 - блок виміру іонного струму. Спосіб здійснюють таким чином. Від джерела постійної високої напруги 1 на електроди реактора 2 подають постійну високу напругу, на яку за допомогою передавача 3 накладають пакет високовольтних високочастотних електричних імпульсів, тривалість переднього фронту -12 яких 10 с, а тривалість пакета електричних імпульсів більше часу життя збудженого стану структур, що утворюють воду. При цьому в конденсованому середовищі, яке є водою, -12 генеруються коливання в діапазоні частот поблизу максимуму 10 Гц, у якому перебувають усі власні частоти на всіх їхніх ступенях свободи кластерів, молекул води, атомів водню й кисню, -15 -13 -4 -3 поляритонів. Час збудження становить 10 ·10 с, час життя збудженого стану – 10 ·10 с. За допомогою приймача 4 приймають виниклі між електродами реактора пакети електричних імпульсів, які направляють на підсилювач 5, за допомогою якого імпульси підсилюють і подають їх на синтезатор частот і синхронізатор 6, з якого посилені пакети імпульсів, що включають усі можливі власні частоти води, подають через передавач 3 на електроди реактора 2. Зворотний зв'язок реактора 2 через приймач 4, підсилювач 5, синтезатор частот і синхронізатор 6 і через передавач 3, забезпечує виникнення резонансу на всіх частотах - полічастотного резонансу. Амплітуда напруги, що подають на електроди реактора 2, зростає, Зв'язок між атомами в молекулі води слабшає аж до розриву. Атоми кисню й водню звільняються як самостійні гази, відбувається збір суміші кисню, водню, ОН, готової до вживання як палива. Найменш слабкий зв'язок у молекулі води між атомом водню й групою ОН. При досягненні амплітуди подаваного напруги величини, коли утворюються збуджені кластери Η - О - О - Н, амплітуду подавань напруги зменшують. Момент зменшення амплітуди напруги визначають по появі іонного струму, що виникає внаслідок появи електролізу й утвору іонів ОН і водню, за допомогою блоку виміру іонного струму 7, сигнал від якого подають на синтезатор частот і синхронізатор 6. Приклад реалізації способу. Реактор 2 являє собою два електроди, виконаних у вигляді співвісних циліндрів довжиною 150 мм, зовнішній діаметр яких - 25 мм. Зазор між циліндрами – 5 мм. У реактор 2 подають дистильовану воду. Від джерела 1 на електроди реактора 2 подають постійну високу напругу 1 кВ, на яку за допомогою передавача 3 накладають пакет високовольтних високочастотних електричних імпульсів із частотою 1,0 кГц, тривалість -12 -2 переднього фронту яких 10 с, тривалість пакета імпульсів 10 с, амплітуда напруги - 10 кВ. Після припинення подачі пакета імпульсів приймачем 4 приймають сигнали, що виникли в реакторі 2 між електродами. Прийняті сигнали направляють на підсилювач 5, що працює в діапазоні частот до 10 ГГц. Посилені сигнали направляють на синтезатор частот і синхронізатор 6, з якого через передавач 3 посилені високовольтні імпульси подають на електроди реактора 2. Амплітуда подаваних імпульсів зростає до 35 кВ, при цьому блок виміру іонного струму 7 фіксує появу іонного струму, сигнал від якого подають на синтезатор частот і синхронізатор 6, що зменшує амплітуду напруги до 30 кВ. При цьому витрати електроенергії становлять 0,05 кВт. 3 година на 1 м газового воднево-кисневого палива, що у два рази менше відповідних витрат енергії в прототипі. Техніко-економічна перевага способу, що заявляється, у порівнянні зі способом прототипом полягає в тому, що використання зворотного зв'язку, що дозволяє точно використовувати власні резонансні частоти води, а посилення амплітуд прийнятих сигналів і повернення посилених сигналів у реактор, обумовлюють виникнення строгого полічастотного резонансу. Це приводить до зменшення енерговитрат і підвищенню ефективності розкладання води на газоподібне паливо. 1. Патент RU 2409704 С1, С25В 1/04, 20.01.2011. 3 UA 122832 U 2. Пат. США № 5.149.407 від 22.09.1992. 3. Пат. США № 4.394.230 від 19.07.1983. 4. Патент RU 2515884 С1, С25В 1/04, 20.05.2014. 5 10 15 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб одержання воднево-кисневого палива з дистильованої води, при якому проводять подачу електричної енергії від джерела живлення на електроди усередині реактора, при якому на електроди подають пакети високовольтних високочастотних імпульсів однієї полярності з вихідною напругою 1-500 кВ, частотою 0,5-100 кГц, амплітуда яких постійно зростає, а з появою іонного струму між електродами амплітуду високовольтних високочастотних імпульсів зменшують до припинення іонного струму й процес збільшення амплітуди високовольтних високочастотних імпульсів повторюють, шпаруватість подачі пакета високовольтних високочастотних імпульсів вибирають із умови обмеження й блокування іонного струму між електродами, який відрізняється тим, що на електроди реактора подають постійну напругу, на постійну напругу накладають пакет високовольтних високочастотних електричних імпульсів, -12 тривалість переднього фронту яких 10 с, а тривалість пакета електричних імпульсів більше часу життя збудженого стану структур, що утворюють воду, впливають цим пакетом на молекули води й атоми водню й кисню, кластери, які утворені з молекул води, приймають пакети електричних імпульсів, що виникли між електродами реактора, підсилюють їх, подають посилені пакети електричних імпульсів на електроди реактора, викликають полічастотний резонанс і одержують воднево-кисневе паливо. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4